CN101998599A - 一种睡眠模式下业务传输的方法及控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提供一种睡眠模式下业务数据传输的方法，在通信网络将业务数据传输给终端的过程中，基站接收到所述业务数据后，所述方法包括：判断是否支持终端在睡眠模式下接收业务数据，在具有支持能力的情况下，缓存所述业务数据；本发明还提供了一种睡眠模式下的业务数据传输控制装置，包括判断模块和数据缓存模块；应用本发明所述的方法和装置，一方面使移动终端在睡眠模式的侦听窗口内能够正常接收下行业务数据，达到减少功率损耗的目的；进一步的，本发明可以保证了基站的正常运转，不会出现拥塞、丢失数据等现象，更具有可操作性。

Description

一种睡眠模式下业务传输的方法及控制装置

技术领域

本发明涉及通信领域技术，特别地，涉及通信领域WiMAX系统中睡眠模式下业务传输的方法及控制装置。

背景技术

在移动通信系统中，移动终端的待机时间长短，对终端的移动自由度有着非常大的影响。移动宽带无线接入系统IEEE802.16e协议中定义了移动终端的睡眠模式，通过减少终端的功率损耗节约电源。

所谓睡眠模式，是移动终端在与基站预先协商的时间区间内，空口暂时中断与基站联系的过程。睡眠模式下的移动终端会有规律的中断或保持与基站的联系，移动终端与基站中断联系的时间段称为睡眠模式的睡眠窗口；而与基站通信的时间段称为睡眠模式的侦听窗口。实现睡眠模式可以减少移动终端在上行链路和下行链路上的传输请求，从而减少移动终端的功率消耗节约电源。

IEEE802.16e协议MAC(Medium Access Control，媒体接入控制)层中有以下几种业务类型：主动授权业务(UGS)、实时可变速率业务(RT-VR)、非实时可变速率业务(NRT-VR)和尽力而为业务(BE)，每条业务流都属于某种特定的业务类型。为适应不同业务类型业务流数据传输的特点，协议还规定了三种睡眠类型，并分别采取不同的睡眠策略，包括不同的窗口参数，不同的激活、去激活过程以及不同的数据传输策略。

类型I：推荐用于BE，NRT-VR类型的业务连接。协议规定该类型的睡眠窗口成二的倍数增加，直至达到规定的最大睡眠窗口；侦听窗口大小不变。

类型II：推荐用于UGS、RT-VR类型的业务连接。协议规定该类型的睡眠窗口和侦听窗口大小均固定不变。

类型III：推荐用于多播连接和管理操作，如周期性测距、动态服务流操作、邻区广播等管理消息。协议规定该类型只有一次睡眠时间窗口，一次睡眠到时就醒来，无侦听窗口。

根据协议规定，在类型II的业务连接的侦听窗口内，移动终端是可以如同正常模式一样发送或接收业务数据的，其它两种睡眠类型不具有该功能。

当移动终端同时有多个连接处于不同的睡眠类型时，由于各睡眠类型的参数不同，会出现不同睡眠类型的睡眠窗口和侦听窗口相互交叠。当移动终端所有的连接都处于睡眠窗口时，终端不与服务基站进行任何上下行通信，称这段时间为不可达时隙(unavailability interval)。除此之外，终端至少有一个连接处于侦听窗口中，称终端处于可达时隙(availability interval)。

由于终端在睡眠模式的睡眠窗口中断与基站的联系，即无法上传或下载数据，因此当有下行业务传输时，基站通常会下达指示要求终端退出该连接上的睡眠模式，回到正常模式接收数据。这种基站的常规做法导致睡眠模式不能发挥其最大的效果，没有达到最优的减少功率损耗的作用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种睡眠模式下业务数据传输的方法及控制装置。

本发明所述的一种睡眠模式下业务数据传输的方法如下：

在通信网络将业务数据传输给终端的过程中，基站接收到所述业务数据后，判断是否支持终端在睡眠模式下接收业务数据，在具有支持能力的情况下，缓存所述业务数据。

上述的方法，其中，在所述判断是否支持终端在睡眠模式下接收业务数据之前，还包括：

判断所述业务数据是否为实时业务数据，若是，则唤醒所述终端，若不是，则执行判断是否支持终端在睡眠模式下接收业务数据的步骤。

上述的方法，其中，所述判断其是否支持终端在睡眠模式下接收业务数据具体包括：

计算所述基站能够为该移动终端缓存数据的时间长短TempTime，根据所述TempTime决定所述是否支持终端在睡眠模式下接收业务数据。

上述的方法，其中，所述基站能够为该移动终端缓存数据的时间长短TempTime的计算公式为：TempTime＝(q·MemoryCapacity)/DlAverageRate，其中DlAverageRate为统计的所述通信网络下行业务数据的平均传输速率，MemoryCapacity为能够为终端缓存数据量的大小，q为基站能够为终端缓存数据量的大小的阙值，q＜1。

上述的方法，其中，所述方法进一步包括：

按照预定的睡眠模式类型为所述终端重新计算睡眠模式参数，并将所述睡眠模式参数发送给所述终端；

所述终端按照所述睡眠模式参数进入睡眠模式。

上述的方法，其中，所述预定的睡眠模式类型为为侦听窗口与睡眠窗口固定不变的类型II。

本发明还提供了一种睡眠模式下的业务数据传输控制装置，位于基站中，所述装置包括：

判断模块，用于判断所述基站是否支持终端在睡眠模式下接收业务数据；

数据缓存模块，用于在基站具有支持能力的情况下，缓存所述业务数据。

上述的装置，其中，所述判断模块包括睡眠信息管理单元，所述睡眠信息管理单元用于判断所述业务数据是否为实时业务数据；

所述数据缓存模块还用于在接收到业务数据后，暂存所述业务数据。

上述的装置，其中，所述判断模块包括：

流量统计单元，用于统计所述通信网络下行业务数据的平均传输速率DlAverageRate；

缓存统计单元，用于统计能够为终端缓存数据量的大小MemoryCapacity；

所述睡眠信息管理单元进一步用于计算所述基站能够为该移动终端缓存数据的时间长短TempTime，根据所述TempTime决定所述是否支持终端在睡眠模式下接收业务数据。

上述的装置，所述睡眠信息管理单元还用于按照预定的睡眠模式为所述终端重新计算睡眠模式参数，并将所述睡眠模式参数发送给所述终端。

和现有技术相比，利用本发明所述的方法及控制装置，一方面使移动终端在睡眠模式的侦听窗口内能够正常接收下行业务数据，达到减少功率损耗的目的；进一步的，本发明可以保证了基站的正常运转，不会出现拥塞、丢失数据等现象，更具有可操作性。

附图说明

图1是睡眠模式下业务数据传输的方法实施流程图；

图2是种睡眠模式下的业务数据传输控制装置图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例详细说明。

如图1所示，是睡眠模式下业务数据传输的方法实施流程图，包括：

步骤101：基站发现有下行业务数据要传输给处于睡眠模式的移动终端，将业务数据暂存在数据缓存区中。

步骤102：判断该下行业务数据是否为实时业务数据，如果是则发送消息唤醒终端，如果不是则进入步骤103；

步骤103：统计该业务连接的下行业务数据传输的实时速率和平均速率，将平均传输速率用DlAverageRate表示；

根据当前基站的缓存使用情况，计算基站能够为移动终端缓存数据量的大小，用MemoryCapacity表示。

根据当前基站的带宽使用情况为业务连接分配适当的带宽，用Bandwidth表示。

步骤104：根据获取到的数据进行整理分析，判断是否有能力支持终端在睡眠模式下接收数据。

由于数据缓存区需要为所有处于睡眠模式的移动终端缓存数据，并非只为一个终端服务，因此需要将数据缓存区预留出一部分空间，以防止数据丢失。可以将缓存剩余空间MemoryCapacity乘以一个阙值q(q＜1)，用大小为(q·MemoryCapacity)的缓存空间为该移动终端保存下行数据。

之后，计算能够为该移动终端缓存数据的时间长短TempTime，

TempTime＝(q·MemoryCapacity)/DlAverageRate，

如果TempTime的时间很短，说明基站的缓存能力较差，此时如果还要求移动终端保持睡眠模式，移动终端的睡眠窗口将会很小。这种情况下，可以直接要求移动终端退出睡眠模式接收下行数据。

如果TempTime达到预定的要求后，则基站的缓存能力能够满足要求时，进入步骤105。

步骤105：根据上述数据，按照预定的睡眠模式类型的规定为移动终端重新计算睡眠模式参数。

所述预定的睡眠模式类型最优的选择为睡眠类型II，选择按照睡眠类型II的规定计算睡眠参数，是因为该类型的睡眠窗口和侦听窗口大小固定，便于基站运算。具体的计算方法如下：

设重新设置的侦听窗口和睡眠窗口大小分别用ListeningWindow和SleepWindow表示。用(q·MemoryCapacity)的缓存空间保存该移动终端的下行数据，其中q＜1。为了防止下行平均传输速率DlAverageRate发生波动导致基站出现拥塞，用(p·DlAverageRate)表示下行传输的保护速率，其中p＞1。

该方法的工作原理，是当移动终端处于睡眠窗口时，基站为终端缓存数据，当移动终端进入侦听窗口时，基站将缓存的数据以最大速率传输给终端。因此可以得到下面的表达式：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{SleepWindow}\×(p\·\mathrm{DlAverageRate})\≤q\·\mathrm{MemoryCapacity}\\ \mathrm{ListeningWindow}\×\mathrm{Bandwidth}\\ \≥(q\·\mathrm{MemoryCapacity})+\mathrm{ListeningWindow}\end{array}\right.$

$\×(p\·\mathrm{DlAverageRate})$

可以得到

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{SleepWindow}\≤q\·\mathrm{MemoryCapacity}/(p\·\mathrm{DlAverageRate})\\ \mathrm{ListeningWindow}\≥q\·\mathrm{MemoryCapacity}/(\mathrm{Bandwidth}-\end{array}\right.$

$p\·\mathrm{DlAverageRate})$

取极限值，即重新设定的睡眠模式参数中睡眠窗口和侦听窗口大小分别为

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{SleepWindow}=q\·\mathrm{MemoryCapacity}/(p\·\mathrm{DlAverageRate})\\ \mathrm{ListeningWindow}=q\·\mathrm{MemoryCapacity}/(\mathrm{Bandwidth}-\end{array}\right.$

$p\·\mathrm{DlAverageRate})$

步骤106：基站将重新计算的睡眠模式参数发送给移动终端，移动终端以新参数进入睡眠模式。

步骤107：当移动终端处于睡眠窗口时，基站为其缓存数据，等移动终端进入侦听窗口时，基站在侦听窗口将下行数据传输给移动终端。

在数据传输的过程中，若发现当前设定的睡眠参数已无法满足需求，要及时通知终端进行调整，或要求终端退出睡眠模式，以防止数据丢失或发生拥塞。

数据传输完成后，移动终端可以回退到之前的睡眠参数，也可以继续按当前参数保持睡眠状态。

本发明提供一种睡眠模式下的业务数据传输控制装置，如图3所示，包括：

判断模块，用于判断所述基站是否支持终端在睡眠模式下接收业务数据；

数据缓存模块，用于在基站具有支持能力的情况下，缓存所述业务数据；

传输模块，用于在所述终端进入侦听窗口时，将缓存的业务数据传输给所述终端。

其中，判断模块包括睡眠信息管理单元，所述睡眠信息管理单元用于判断所述业务数据是否为实时业务数据；

所述数据缓存模块还用于在接收到业务数据后，暂存所述业务数据。

其中，所述判断模块包括：

流量统计单元，用于统计所述通信网络下行业务数据的平均传输速率DlAverageRate；

缓存统计单元，用于统计能够为终端缓存数据量的大小MemoryCapacity；

所述睡眠信息管理单元进一步用于计算所述基站能够为该移动终端缓存数据的时间长短TempTime，根据所述TempTime决定所述是否支持终端在睡眠模式下接收业务数据。

其中，所述睡眠信息管理单元还用于按照预定的睡眠模式为所述终端重新计算睡眠模式参数，并将所述睡眠模式参数发送给所述终端。

其中，所述装置还包括拥塞控制模块，该模块用于根据当前基站的带宽使用情况为业务连接分配适当的带宽。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种睡眠模式下业务数据传输的方法，在通信网络将业务数据传输给终端的过程中，基站接收到所述业务数据后，其特征在于，所述方法包括：

判断是否支持终端在睡眠模式下接收业务数据，在具有支持能力的情况下，缓存所述业务数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述判断是否支持终端在睡眠模式下接收业务数据之前，所述方法还包括：

判断所述业务数据是否为实时业务数据，若是，则唤醒所述终端，若不是，则执行判断是否支持终端在睡眠模式下接收业务数据的步骤。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述判断其是否支持终端在睡眠模式下接收业务数据具体包括：

计算所述基站能够为该移动终端缓存数据的时间长短TempTime，根据所述TempTime决定所述是否支持终端在睡眠模式下接收业务数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基站能够为该移动终端缓存数据的时间长短TempTime的计算公式为：TempTime＝(q·MemoryCapacity)/DlAverageRate，其中DlAverageRate为统计的所述通信网络下行业务数据的平均传输速率，MemoryCapacity为能够为终端缓存数据量的大小，q为基站能够为终端缓存数据量的大小的阙值，q＜1。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

按照预定的睡眠模式类型为所述终端重新计算睡眠模式参数，并将所述睡眠模式参数发送给所述终端；

所述终端按照所述睡眠模式参数进入睡眠模式。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预定的睡眠模式类型为侦听窗口与睡眠窗口固定不变的类型II。

7.一种睡眠模式下的业务数据传输控制装置，位于基站中，其特征在于，所述装置包括：

判断模块，用于判断所述基站是否支持终端在睡眠模式下接收业务数据；

数据缓存模块，用于在基站具有支持能力的情况下，缓存所述业务数据。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述判断模块包括睡眠信息管理单元，所述睡眠信息管理单元用于判断所述业务数据是否为实时业务数据；

所述数据缓存模块还用于在接收到业务数据后，暂存所述业务数据。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述判断模块包括：

流量统计单元，用于统计所述通信网络下行业务数据的平均传输速率DlAverageRate；

缓存统计单元，用于统计能够为终端缓存数据量的大小MemoryCapacity；

所述睡眠信息管理单元进一步用于计算所述基站能够为该移动终端缓存数据的时间长短TempTime，根据所述TempTime决定所述是否支持终端在睡眠模式下接收业务数据。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述睡眠信息管理单元还用于按照预定的睡眠模式为所述终端重新计算睡眠模式参数，并将所述睡眠模式参数发送给所述终端。

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