CN103298085A - 无线通信系统中的灵活dtx 和drx - Google Patents
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Abstract
一种用于诸如数据分组功能蜂窝电话的无线用户设备(UE)器件的数据业务响应节电方法,由诸如演进的基节点(e节点B)的演进无线接入网络(RAN)指示在长期演进(LTE)主动模式下时,该方法结合灵活的不连续发送和接收(DTX-DRX)。UE设备在非同步的随机接入信道(RACH)上发出请求。延长DRX的持续期间并减少同步上行链路传输的请求使能量节省约75%,同时也为降低干扰和为数据分配额外的时隙创造了机会。这种节能与其它的下行链路调度协议和控制无通道IP语音技术(VoIP)相兼容,并且不会使目标UE器件处于恶劣的无线状况下。依旧可兼容通过无线资源控制(RRC)信令能够与e节点B交互的传统UE器件。
Description
本申请是申请日为2008年2月5日、申请号为200880004172.9的发明专利申请“无线通信系统中的灵活DTX和DRX”的分案申请。
基于35U.S.C.§119要求优先权
本专利申请要求在2007年2月5日提交的、名称为“A METHOD AND APPARATUS FOR USING FLEXIBLE DTX AND DRX IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM”、申请号为No.60/888,279的临时申请的优先权,该临时申请已转让给本申请的受让人,故明确地以引用方式并入本申请。
技术领域
本说明书涉及由移动通信设备与无线接入网的不连续发送和接收,以便于节省功耗。
背景技术
为了提供诸如话音、数据等等各种通信,广泛部署了无线通信系统。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源(例如,带宽和发射功率)来支持与多个用户通信的多址系统。这类多址系统的实例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统。
通常,无线多址通信系统能够同时地支持多个无线终端的通信。每个终端经由前向链路和反向链路上的传输与一个或多个基站进行通信。前向链路(或下行链路)是指从基站到终端的通信链路,反向链路(或上行链路)是指从终端到基站的通信链路。通过单输入单输出系统、多输入单输出系统或者多输入多输出(MIMO)系统建立该通信链路。
在通信系统中,网络包括若干个基站,这些基站中的每一个基站与一 个或多个接入终端进行通信。通常,网络的寻呼消息是从该网络确定移动终端很可能出现的一组基站(寻呼区)发送来的。发送寻呼的区域称为寻呼区。请求用于寻呼的网络资源随着寻呼区域的增长而增长。因此,期望使寻呼区最小化。通常,寻呼区基于注册而确定,这里移动终端将其当前位置传达给网络。
在无线通信系统中,注册是移动终端(即接入终端)向网络通报它的位置、状态、ID和其它特性的一个过程。注册过程让网络知道如何找到该接入终端,从而,当有呼入语音或者数据呼叫时,网络能够寻呼该接入终端。为了节省能量(即电池寿命),接入终端进入省电模式。另一种方法是减少接入终端在网络中的注册的次数。注册行为要求接入终端退出省电模式并且建立资源,以便与基站进行通信。
传统的方法试图通过降低注册频率来节省能量。这对于那些不移动或者是标称的接入终端是很有效的。但是,由于接入终端是在网络中移动的(例如,从一个基站移动到另一基站),所以减少注册就等于网络增加其资源以寻呼接入网络的资源,以便确保接入终端能够接收寻呼。
发明内容
为了提供所描述方面在某些方面的基本理解,下文呈现了简要概述。这种概述不是拓展性概述,并且它既不识别关键的或者重要的部件,也没有描述这些方面的范围。其目的是以简化形式表现所述特征的某些构想,作为稍后更加具体的说明的序言。
根据一个或多个方面及其相应描述,描述了与基节点有关的各个方面,当数据传输不频繁时该基节点在变化的时间间隔上指导灵活的不连续无线通信,以促进用户设备(UE)的节电。通过在变化的间隔结束后使UE自动恢复至标称的不连续时间间隔来简化调度。
在一个方面,提供了一种通过改变用户设备与基节点之间在下行链路信道上接收或者在上行链路信道上发送的不连续通信来降低功耗的方法。在下行链路信道上为用户设备的不连续通信调度指定一个改变的间隔。根据改变的间隔来调度上行链路信道资源。按照在改变的间隔之后由用户设备自动恢复的标称间隔,与用户设备进行通信。
在又一个方面,至少一个处理器用于通过改变用户设备与基节点之间在下行链路信道上接收或者在上行链路信道上发送的不连续通信来降低功耗。第一模块,用于在下行链路信道上为用户设备的不连续通信调度指定一个改变的间隔。第二模块,用于根据改变的间隔来调度上行链路信道资源。此外,第三模块,用于按照在改变的间隔之后由用户设备自动恢复的标称间隔,参与同用户设备进行的通信。
在又一个方面,提供了一种计算机程序产品,用于通过改变用户设备与基节点之间在下行链路信道上接收或者在上行链路信道上发送的不连续通信来降低功耗。计算机可读介质包括多个代码集,用于使计算机:在下行链路信道上为用户设备的不连续通信调度指定一个改变的间隔,根据所述改变的间隔来调度上行链路信道资源,并使计算机按照在所述改变的间隔之后由所述用户设备自动恢复的标称间隔,参与同用户设备进行的通信。
在再一个方面,提供了一种装置,用于通过改变用户设备与基节点之间在下行链路信道上接收或者在上行链路信道上发送的不连续通信来降低功耗。用于在下行链路信道上为用户设备的不连续通信调度指定一个改变的间隔的模块。此外,用于根据所述改变的间隔来调度上行链路信道资源的模块。此外,用于按照在所述改变的间隔之后由所述用户设备自动恢复的标称间隔,参与同用户设备进行的通信的模块。
在又一个方面,提供了一种方法,用于通过改变用户设备与基节点之间在下行链路信道上接收或者在上行链路信道上发送的不连续通信来降低功耗。在下行链路信道上接收为用户设备的不连续通信调度指定一个改变的间隔。根据所述改变的间隔来调度上行链路信道资源。随后,在所述改变的间隔后自动恢复到标称通信间隔。
在又一个方面,至少一个处理器,用于通过改变用户设备与基节点之间在下行链路信道上接收或者在上行链路信道上发送的不连续通信来降低功耗。多个模块,用于:在下行链路信道上接收为用户设备的不连续通信调度指定一个改变的间隔,用于根据所述改变的间隔来调度上行链路信道资源,用于在所述改变的间隔后自动恢复到标称通信间隔。
在又一个方面,提供了一种计算机程序产品,用于通过改变用户设备与基节点之间在下行链路信道上接收或者在上行链路信道上发送的不连续 通信来降低功耗。计算机可读介质包括多个代码集,用于使计算机:在下行链路信道上接收为用户设备的不连续通信调度指定一个改变的间隔,根据所述改变的间隔来调度上行链路信道资源,在所述改变的间隔后自动恢复到标称通信间隔。
在又一个方面,提供了一种装置,用于通过改变用户设备与基节点之间在下行链路信道上接收或者在上行链路信道上发送的不连续通信来降低功耗。用于在下行链路信道上接收为用户设备的不连续通信调度指定一个改变的间隔的模块。此外,根据所述改变的间隔来调度上行链路信道资源的模块。此外用于在所述改变的间隔后自动恢复到标称通信间隔的模块。
在另一个方面,提供了一种装置,用于通过改变用户设备与基节点之间在下行链路信道上接收或者在上行链路信道上发送的不连续通信来降低功耗。调度部件使用上行链路无线发射机和下行链路无线接收机,进行:在下行链路信道上接收对为用户设备的不连续通信调度指定一个改变的间隔的指定,根据所述改变的间隔来调度上行链路信道资源,按照在所述改变的间隔之后由所述用户设备自动恢复的标称间隔,参与同用户设备进行的通信。
为了完成前述和相关的目的,一个或多个方面包括下文充分描述的特征尤其是权利要求书中指出的特征。下面的说明和附图详细地阐述了特定的说明性方面并且表明多个方面的原理可以采用多种不同的方法来使用。当结合附图时其它的优点和新颖性特征将从下文的具体描述中变得显而易见,并且所描述的方面是为了包含所有这些方面以及它们的等价物。
附图说明
本申请的特征、本质和优点在下面结合附图描述的具体说明中将变得更加显而易见,附图中用相同的附图标记指示本文中的相同元件,其中:
图1示出为了最优化通信信道和/或延长UE的电池使用寿命,通信系统的基节点指示用户设备(UE)使用自动回复和延长的微睡眠(microsleep)来改变不连续接收和/或发送的方法的流程图;
图2示出由用户设备(UE)器件进行的灵活不连续发送和接收(DTX-DRX)的通信系统的方框图;
图3示出图1中e节点B和UE器件之间的DTX-DRX通信消息的时序图;
图4示出由UE器件向e节点B请求随机接入信道(RACH)上传的时序图;
图5示出由e节点B在L1/L2控制信道上发送的用于设置延长的DRX间隔的数据结构的示意图;
图6示出UE器件和e节点B之间的灵活DRX通信的时序图;
图7示出合并了传统的通用分组无线服务(GPRS)核心和支持灵活DRX节能的演进分组核心的通信系统的示意图;
图8示出根据支持灵活DRX的一个方面的多址无线通信系统的示意图;
图9示出用于支持灵活DRX的通信系统的示意性方框图。
图10示出了具有由接入终端来控制不连续发送/接收的模块的接入点的方框图。
图11示出具有响应于接入点来执行不连续发送/接收的模块的接入终端的方框图。
图12示出DRX模式的说明性8个混合自动重传请求(HARQ)交织的时序图。
图13示出在较早终止睡眠模式DRX模式的说明性8个HARQ交织的时序图。
图14示出非DRX和DRX模式的状态图。
具体实施方式
一种用于诸如数据分组功能蜂窝电话的无线用户设备(UE)器件的数据业务响应节电方法,由诸如演进的基节点(e节点B)的演进无线接入网络(RAN)指示在长期演进(LTE)主动模式下时,该方法结合灵活的不连续发送和接收(DTX-DRX)。延长DRX的持续期间并减少同步上行链路传输的请求使能量节省约75%,同时也为降低干扰和为数据分配额外的时隙创造了机会。这种节能与其它的下行链路调度协议和控制无通道IP语音技术(VoIP)相兼容,并且不会使目标UE器件处于恶劣的无线状况下。依旧 可兼容通过无线资源控制(RRC)信令能够与e节点B交互的传统UE器件。
现在结合附图来描述各个不同的方面。在下文描述中,出于解释目的,为了提供一个或多个方面的透彻理解而阐述了大量的特定细节。然而,显而易见的是,没有这些特定细节也可以实现这些不同的方面。在其它情况下,为了方便描述这些方面,熟知的结构和器件以方框图的形式表示。
在本申请中所使用的术语“部件”、“模块”、“系统”及其类似物是为了指代与计算机相关的实体,可以是硬件、硬件和软件的结合、软件或执行中的软件。例如,部件可以是但不只局限于,在处理器上运行的过程,处理器,对象,可执行文件,执行中的线程,程序,和/或计算机。为了说明,在服务器上运行的应用和服务器都可以是部件。一个或多个部件可以位于处理器和/或执行中的线程中,并且部件可以位于一台计算机上和/或分布在两台或多台计算机之间。
这里使用的词语“示例性的”意即作为一个范例、实例、或者说明。作为示例所述的任何方面或者设计不应解释为优于其它的方面或者设计。
此外,一种或多种版本可以实现为方法,装置或者使用标准编程和/或工程技术来生成软件、固件、硬件或者其任何组合的制品以控制计算机来完成所描述的方面。此处使用的术语“制品”(或称为“计算机程序产品”)是为了包含从任何计算机可读设备、载体、或者介质可存取的计算机程序。例如,计算机可读介质可以包含但不只限于,磁存储设备(如硬盘、软盘、磁条……)、光盘(如,合成光盘(CD)、数字多用光盘(DVD)……)、智能卡以及闪存设备(如卡,闪存棒)。此外,应当了解的是,可以使用载波来承载计算机可读的电子数据,诸如在发送和接收电子邮件或者访问诸如互联网或者局域网(LAN)中所使用的。当然,本领域的技术人员会意识到,在不脱离所描述的多个方面的保护范围时可以对这种配置进行很多修改。
不同的方面将以系统的形式呈现,该系统包含多个部件、模块及其类似物。应当理解和看出的是,不同的系统可以包含额外的部件、模块等等,和/或不包含结合附图讨论的所有部件、模块等等。也可以使用这些方法的组合。这里所描述的不同方面可以在使用触摸屏技术和/或鼠标键盘型接口 的设备的电子器件上实现。此类器件的示例包括计算机(台式的和移动式的)、智能电话、个人数字助理(PDA)以及其它有线和无线的电子器件。
首先参照图1,通信系统10具有用户设备(UE)12,该用户设备12优点在于能够由基节点14指导延长其电池服务寿命。如16所示,UE12运行于常规不连续接收(DRX)/不连续发送(DTX)模式,在该模式中,当没有调度接收/发送时,特定的部件设置在睡眠模式。如18所示,在从基节点14接收到改变间隔以便节能的命令之后,UE采用已改变的调度。这就必然引起如20所示的灵活DRX。应当理解的是,间隔变化是相比于标称DRX减小了的间隔。在一种示例性实现中,DRX是一种通过忽略标称调度的接收时间期间提供节能的延长的间隔。这种延长可以是标称DRX间隔的预定倍数、指定的倍数和/或另一指定间隔。
此外或者作为另一种选择,如22所示,命令改变上行链路控制信道反馈(如,信道质量指示符(CQI)),诸如,增加间隔直至UE12的下次传输为止。在示例性实现中,排列各个DRX,使随着完全地关断射频电路的机会的增加,节能优势最优化。在命令的间隔结束后,UE12自动恢复到标称DRX/DTX,如26所示。因此,基节点14具有极少的开销来命令恢复,并且也不会有很多在恶劣的接收条件下调度UE12的困难。UE12随后执行它的上行链路控制信道反馈(如CQI),如28所示。基节点14在该时命令另一间隔变化或者许可继续标称调度。
如30所示,基节点14命令延长微睡眠。在一种使用HARQ的示例性实现中,如32所示,为了成功地下载通信中的多个分组,进行一系列的传输(Tx)和重传(ReTx)。对于诸如IP语音技术(VoIP)的特定类型的传输,UE12不必监听每一个交织调度的下行链路以成功地下载通信,从而通过在完整解码时立即回到睡眠来进行微睡眠,如方框34处所示。
参照图2,在一个方面,通信系统10包括演进的通用移动通信系统(UMTS)陆地无线接入网络(E-UTRAN)112,它包含至少一个无线接入网(RAN)之间的灵活DTX-DRX(不连续发送-不连续接收)节能系统114,如演进的基节点(e节点B)116和用户设备(UE)器件118所示。另一范围内的多输入多输出(MIMO)通信的e节点B120描绘为不具有灵活DTX-DRX能力。然而,将第三e节点B122描绘为在UE器件118的范围 之外却在传统的UE器件124的范围之内,其通过无线资源控制(RRC)信令是兼容的但没有利用灵活DTX-DRX。
e节点B116、120和122提供了UMTS陆地无线接入(E-UTRA)用户平台和面向UE118和124的控制平台(RRC)协议终端。用户平台包括3GPP(第三代合作伙伴计划)分组数据汇聚层协议(PDCP)、无线链路控制(RLC)、媒体访问控制(MAC)和物理层控制(PHY)。e节点B116、120和122通过X2接口(“X2”)是彼此互联的。e节点B116、120和122也通过S1接口(“S1”)连接到EPC(演进分组核心网),尤其是与数据分组网络130相连的移动性管理实体/服务网关(MME/S-GW)126、128。S1接口支持MMEs/S-GW126、128和e节点B116、120和122之间的多对多关系。
e节点B116、120和122具有下列功能:无线资源管理:无线承载控制、无线接纳控制、连接移动性控制、在上行链路和下行链路中给UE的资源的动态分配(调度);用户数据流的IP头压缩和加密;UE附件的MME选择;面向服务网关的用户平面数据路由;(源自MME的)寻呼消息的调度和传输;广播信息的调度和传输;以及用于移动性和调度的测量和测量报告配置。
MME具有下列功能:将寻呼消息分布至e节点B116、120和122;安全控制;空闲状态移动控制;系统框架演进(SAE)承载控制;非接入层(NAS)信令的加密和完整性保护。
服务网关具有下列功能:终止寻呼原因的用户平面分组和切换用于支持UE移动性的用户平面。
如132所示,UE器件118执行灵活DTX-DRX节能。激活时间是当UE器件118处于唤醒状态的时间。当通过更高层配置DRX时,该激活时间包括“持续”时间期间134,它是UE连续地监控物理下行链路控制信道(PDCCH)136而DRX非激活计时器没有溢出的时间以及UE器件118连续地监控PDCCH而DRX重传计时器没有溢出的时间。
DRX非激活计时器指定在成功地解码指示UE器件118的初始上传(UL)或者下载(DL)用户数据传输的PDCCH之后,UE器件118监控PDCCH136的连续传输时间间隔(TTI)的数目。DRX重传计时器指定一 旦由UE器件118期待DL重传时UE器件118监控PDCCH136的连续TTI的数目。138所示的DRX周期指定持续期间134的定期重复,后面是如140所示非激活的可能时间期间(“DRX的机会”)。DRX短周期计时器是指定在DRX非激活计时器溢出后UE器件118在短DRX周期之后的连续TTI的数目的参数。混合自动重传请求(HARQ)无线传输技术(RTT)计时器是指定在UE器件118期待DL HARQ重传之前TTI的最小数目的参数。持续计时器指定UE118为可能的配置监控PDCCH136的连续TTI的数目。该持续计时器是DRX周期138的一部分。当发送随机接入响应消息时,在PDCCH136上使用随机接入无线网络临时标识符(RA-RNTI)。它明确地指出哪个时频资源将要被UE器件用来传输随机接入前导。
当UE器件118离开空闲模式时,UE器件118优选地不必同步地在分组随机接入信道(PRACH)142上发送随机接入信息。这种能力可以用在少数场合,其中延长的DRX导致同步化的损失,以便作出上传请求。应当了解的是,本申请所述的优点,即控制无信道VoIP信道144由灵活DTX-DRX来支持。146处所示,如果灵活DTX-DRX UE器件118与不支持灵活DRX的e节点B120进行通信,UE器件118仍然可以实现常规DRX节能的好处。
在图3中,“RRC_连接状态”期间UE器件202和e节点B204之间的时序图200在206处描述了UE器件202的接收并且在208处描述了UE器件202的发送。通过提供了与距离e节点B204有关的信道路径延迟的信道质量指示(CQI)偏移量,接收206相对滞后于发送208。接收206包括跟随着“DRX”三合一期间的“无DRX”重复期间,在“无DRX”重复期间监控PDCCH。类似地,发送208包括“无DTX”的重复期间,其中DRX指示符信道(DICH)用来重配置DRX周期(开启和关闭阶段)和UL发送模式。在每个期间,e节点B204向UE器件202发送L1/L2控制和DL同步信道(DL-SCH)传输,以保持同步。应当了解的是,L1为层1(物理层),L2为层2(数据链路层),以及L3为层3(网络层)。在DRX和DTX重叠期间,UE器件202有时机关断其射频(RF)电路以便明显地节约电源。当只执行DRX或者DTX时,在非重叠区域可获得的明显的节能。因此,下载的功率控制资源包含在由e节点B204配置的PDCCH内。
UL功率控制可以定期地要求UL参考信号,诸如DRX指示符信道(DICH)每秒50-200位的合理速率和在物理上行控制信道(PUCCH)上传送的信道质量指示符,其涉及UE器件102的功耗。然而,如果正确的功率控制是可行的或者想得到的,则该时机存在于DRX指示符信道(DICH)内并且仅仅配置PUCCH。因此由于不好的功率控制来配置DRX指示符信道(DICH)和PUCCH以支持时间调整并不是期望。相反,如果UL参考信号很少发送,则采用开环功率控制。
时间调整可以推广到没有同步损失的大DRX周期的很多实例。如果失去了同步化,由于专用UL时隙不期望地相隔很远(即强迫延时)和/或包含不期望的大开销,所以通过非同步RACH上传(UL)请求仍然是可能的。基于此考虑,当UL请求将要通过UE器件202发起时,为了在没有延时/开销缺陷时额外的节能,则增强图3中基本的DTX-DRX。因此,单个UE状态可以在不同的数据业务条件下灵活配置。
为短DRX间隔(例如,小于20ms)进行一种灵活配置。e节点B204配置DRX指示符信道(DICH)和PUCCH。通过PUCCH发送UE器件202请求的UL。通过让UE器件202等待长达20ms以在PUCCH上传送UL请求或者不得不利用RACH过程210来执行该规则,过程210如图4所示。UE器件202向e节点B204发送随机接入前导,如212处所示,它响应于214处所示的随机接入响应。UE器件202在216处提出RRC连接请求。e节点B204从而提供RRC竞争解决/连接建立消息以促进通信,如218处所示。
为长DRX间隔(例如,大于20ms)进行另一灵活配置,其中e节点B204没有配置UL信道。如果失去了同步化,则在RACH上传送UL请求。该UL请求在消息3中提出。为了在发送RRC测量报告消息后接收后续UL请求的消息2和4,由UE承担的标称DRX周期支持RACH进程210,它可以包含RRC切换(HO)指令潜在的及时接收。对于闭环功率控制方法,除了暗示与DRX指示符信道(DICH)有关之外,UE器件202利用消息4中关于DRX指示符信道(DICH)的配置信息,PUCCH,以及PDCCH中可能的DL功率控制资源。
另一灵活配置包括基于计时器机制增加DRX周期。e节点B204在可 配置的时间量中没有向UE器件202传送任何数据。预先配置在计时器超时前后的间隔。UE器件202隐式发布已分配的DRX指示符信道(DICH)和PUCCH资源。为了避免对于功率控制的不利影响以及多个UE器件202之间的UL冲突,e节点B204依具传统措施来确定什么时候隐式发布这些资源。e节点B204发送显式RRC信令。
如图5所示,通过使用L1/L2控制信道结构230来增强灵活DRX。位图232指示寻呼的寻呼组。替代小区无线网络临时标识符(C-RNTI)的PICH标识符与循环冗余码(CRC)进行异或(XOR),如234处所示。在广播信道(BCH)上指示可能的DL-SCH资源和调制编码方案(MCS)。
在灵活DRX中,使用传输数据结构,诸如替代C-RNTI的具有组ID的PICH。与UE器件有关的位图给出了延长DRX对于相应的UE器件是否合适的指示。在两态DRX设置(即,标称的和延长的DRX间隔)的一个方面,一位的控制指示(即,0和1)足够完成由RRC指定的延长DRX间隔的特性。其它位可以用来作为增加的DRX间隔选择。
在图6中,由于已经通过e节点B204进行通信的延长期间没有期待DL调度,所以UE器件202在接收206时进入延长的DRX周期。因此,UE器件202的发送一侧208包括第一个周期中4个5ms块中的第一块,其中指示无DTX,从而DRX指示符信道(DICH)和CQI可以与e节点B204进行通信。此后,UE器件在该周期余下的三个块中进入DTX,允许UE器件202不保持同步。在下一个无DTX块期间,DRX指示符信道(DICH)上只有一部分传输在进行,因此忽略CQI,接下来是另一DTX期间。在接收一侧206,第一个指示的无DRX期间包括接收L1/L2控制和指示延长DRX的DL-SCH。UE器件202因此进入实现节能的延长DRX,直至若干个指示的无DRX周期到达为止,在命令UE器件恢复到标称DRX周期的一个实例中对其进行描述。
这样,灵活DRX间隔适合于在非激活期间甚至在激活期间恢复到延长DRX间隔的业务特性(如,绑定VoIP允许以标称(标准的)DRX间隔(大致5ms长度,以便与5ms场合的HARQ同步)每隔40ms进行调度)。
具有标称DRX间隔的设置增加稳定性,例如,UE器件没有解码L1/L2控制信道位图的情况。因此,没有必要将目标定位置于非常不好的无线环 境中的UE器件,其原因在于仅仅涉及与电池使用寿命减小相对应的节能最优化的降低。应当了解的是,相比于其它替代方案,要求更少的DL开销。这种灵活DRX节能方法是与动态调度和控制无通道VoIP相兼容的。实施可选择在每个e节点B处。UE器件只需要通过能够发送RRC确认(如,没有兼容UE器件冲突的层2确认)来支持RRC信令。UE器件根据L1/L2控制信道消息的接收不必遵守灵活DRX。
作为处理开销的估计,考虑一种5MHz的系统和20ms的延长DRX周期的实现以及每个位图支持32个UE器件的48位L1/L2控制信道。可以实现1/3的编码率,144个符号或者72个音调。为了针对大约90%的UE器件再考虑所要求的每个音调-3dB的信号对噪声加干扰功率比。因此每个L1/L2控制信道的开销是1/(14×4×20)=0.1%。由此可见,对于160个UE器件而言,开销约为0.5%,对于320个UE器件开销约为1%,以及对于480个UE器件开销约为1.5%。
考虑具有5ms重传的控制无通道模式下的20ms延长DRX周期。当没有数据调度时,在20ms间隔中获得DRX节能,因此在没有帧捆绑时承担约50%,在有帧捆绑时承担约75%。假定UE器件只在四个时隙的一个中(即,每隔20ms而不是每隔5ms)是唤醒的,则动态DRX周期因接收而降低功耗达75%。不考虑传输功耗时基于DRX的总节能在没有帧捆绑时约为37%,在帧绑定时约为56%。
此外,当DL-SCH没有调度时,在20ms间隔中获得灵活DTX节能。存在一个关断PUCCH的时机,一旦发送DRX指示符信道(DICH),干扰相应降低并且允许UE器件进入睡眠状态。使用灵活DTX,能够对数据重新使用PUCCH时隙。当信道质量指示符映射到上行链路共享信道(UL-SCH)上时,在e节点B处执行盲解码。
考虑到延时影响,灵活DTX-DRX对于VoIP业务具有特殊的优点。在非激活期间,新的到达延迟为平均半个延长DRX期间,通常为10ms,它比标称DRX期间的一半大,通常大5ms。对于很多实例来说,这种额外的延时是不明显的,尤其为了得到节能和其它好处。通过双倍开销,可将该延时削减一半。应当了解的是,灵活DTX-DRX对于其它业务是有用的。
图7中,在另一个方面,包含图2的通信系统10的通信系统200包括 支持通过与传统的通用分组无线业务(GPRS)核心网304的接口S4来同演进的分组核心网302进行接口通信,GPRS核心网304的GPRS服务支持节点(SGSN)306通过Gb接口与全球移动通信系统(GSM)/边缘无线接入网络(GERAN)308接口通信,并通过lu接口与UTRAN310接口通信。S4为用户平面提供GPRS核心网304和内部接入层锚点(IASA)314的3GPP锚点312之间的相关控制和移动性支持,并且是基于定义在SGSN306和GPRS网关业务/支持节点(GGSN)(未示出)之间的Gn参考点的。IASA314也包括通过S5b接口与3GPP锚点312交互的系统架构演进(SAE)锚点,该S5b接口为用户平面提供相关控制和移动性支持。3GPP锚点312通过接口S5a与MME UPE318进行通信。移动性管理实体(MME)涉及分布至eNB的寻呼信息并且用户平面实体(UPE)涉及用户数据流的IP头压缩和加密,终止寻呼原因的用户平面分组,以及为支持UE移动性的用户平面切换。MME UPE318通过接口S1与演进RAN320连接以便与UE器件322进行无线通信。
S2b接口为用户平面提供SAE锚点316和无线本地接入网络(WLAN)3GPP IP接入部件326的演进分组数据网关(ePDG)324之间的相关控制和移动性支持,它也包含WLAN接入网络(NW)328。SGi接口是内部AS锚点316和分组数据网络330之间的参考点。分组数据网络330可以是运营商外部公有或者私有的分组数据网络或者内部运营商分组数据网络,例如,IP多媒体子系统(IMS)业务的规定。该SGi参考点对应于Gi和Wi功能并且支持任何3GPP和非3GPP接入系统。Rx+接口在分组数据网络330和政策与收费规则功能(PCRF)332之间提供连接,它依次通过S7接口连接至演进的分组数据核心网302。S7接口提供来自PCRF332的(QoS)政策与收费规则至政策与收费执行点(PCEP)(未示出)的转移。S6接口(即,AAA接口)通过将演进的分组核心网302交互至家庭用户业务(HSS)334来使能认证/授权用户访问的认购和身份验证数据的转移。S2a接口为用户平面提供信任的非3GPP IP接入336和SAE锚点316之间的相关控制和移动性支持。
应当了解的是,无线通信系统广泛地部署,以提供不同类型的通信内容,诸如声音、数据等等。这些系统可以是能够通过共享可用的系统资源 (如带宽和传输功率)来支持与多个用户进行通信的多址系统。这种多址系统的例子包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、3GPP LTE系统和正交频分多址(OFDMA)系统。
通常,无线多址通信系统能够同时地支持多个无线终端的通信。每个终端经由前向链路和反向链路上的传输来与一个或多个基站进行通信。前向链路(或下行链路)是指从基站到终端的通信链路,反向链路(或上行链路)是指从终端到基站的通信链路。通过单入单出系统、多入单出系统或者多入多出(MIMO)系统可以建立该通信链路。
MIMO系统为数据传输使用多个(NT个)发射天线和多个(NR个)接收天线。通过NT个发射天线和NR个接收天线形成的MIMO信道可以分解为NS个独立信道,也称为空间信道,其中NS≤min{NT,NR}。NS个独立信道中的每一个对应于一维。如果利用由多个发射和接收天线创建的额外的维度,则MIMO系统可以提供改进的性能(如,更大的吞吐量和/或更高的可靠性)。
MIMO系统支持时分双工(TDD)和频分双工(FDD)系统。在TDD系统中,前向和反向链路传输在相同的频率范围,因而可逆性原理允许从反向链路信道来评估前向链路信道。当接入点处的多个天线可用时,这就使接入点能够提取传输波束成形增益。
参照图8,示出了根据一个方面的多接入无线通信系统。接入点350(AP)包括多个天线组,一组含有354和356,另一组含有358和360,附加组含有362和364。在图8中,对于每个天线组只示出了两个天线,然而对于每个天线组可以使用更多或更少的天线。接入终端366(AT)与天线362和364通信,这里天线362和364在前向链路370上将信息传送到接入终端366并且在反向链路368上接收来自接入终端366的信息。接入终端372与天线356和358通信,这里天线356和358在前向链路376上将信息传送到接入终端372并且在反向链路374上接收来自接入终端372的信息。在FDD系统中,通信链路368、370、374和376使用不同的通信频率。例如,前向链路370使用不同于反向链路368所使用的频率。
通常将设计用于通信的每组天线和/或区域称为接入点的一个扇区。在一个方面,将每个天线组设计成在接入点350覆盖区域的一个扇区中与接 入终端进行通信。
在前向链路370和376上进行的通信中,接入点350的发送天线利用波束成型技术以便提高在不同的接入终端366和374的前向链路的信噪比。同样,在其覆盖范围内使用波束成型技术向随机分散的接入终端的接入点进行发送比通过单个天线向所有接入终端的接入点进行发射,对邻近小区的接入终端将造成更小的干扰。
接入点可以是用于与终端通信的固定基站,也可以被称为接入点,节点B,或者某些其它的术语。接入终端也可以被称为接入终端,用户设备(UE),无线通信设备,终端,接入终端或某些其它的术语。
图9是MIMO系统400中的发射系统410(也称为接入点)和接收系统450(也称为接入终端)的一个方面的方框图。在发射系统410处,数据源412向发送(TX)数据处理器414提供了大量数据流的业务数据。
在一个方面,每个数据流在各自的发送天线上传送。根据为数据流选择的特殊编码方案,TX数据处理器414对每个数据流的业务数据进行格式化、编码和交织以便提供编码数据。
使用OFDM技术可以将每个数据流的编码数据与导频数据复用。导频数据是一种典型的公知数据类型,它以公知方式处理并且可以用在接收系统处来估计信道响应。根据为数据流选择的特殊调制方案(如BPSK,QSPK,M-PSK,或者M-QAM),将每个数据流复用的导频和编码数据进行调制以便提供调制符号。通过处理器430执行的指令可以确定每个数据流的数据率、编码和调制。
接着将所有数据流的调制信号提供给TX MIMO处理器420,它进一步处理该调制信号(如,用OFDM)。TX MIMO处理器420将NT调制信号流提供给NT发射机(TMTR)422a至422t。在特定实施例中,TX MIMO处理器420向数据流的信号和发送信号的天线施加波束成型权值。
每个发射机422接收和处理各自的符号流以便提供一个或多个模拟信号,并且进一步处理(如放大,过滤和上转换)该模拟信号以便提供适于在MIMO信道上传输的调制信号。来自发射机422a至422t的NT调制信号接着分别从NT天线424a至424t发射。
在接收系统450,通过NR天线452a至452r接收所发射的调制信号并 且将来自每个天线452的接收信号提供至各自的接收机(RCVR)454a至454r。每个接收机454处理(如过滤,放大,和下转换)各自的接收信号,数字化该处理信号以提供采样,并且进一步处理采样以便提供相应的“接收”符号流。
根据特定的接收处理技术,RX数据处理器460随后接收和处理来自NR接收机454的NR接收符号流以便提供NT“检测”符号流。RX数据处理器460对每个检测符号流进行解调、反交织和解码以便恢复数据流的业务数据。由RX数据处理器460进行的处理是对发射系统410处TX MIMO处理器420和TX数据处理器414执行的处理的补充。
处理器470周期性地确定使用哪一个预编码矩阵(讨论如下)。处理器470制定了具有矩阵索引部分和秩值部分的反向链路消息。
反向链路消息包括关于通信链路和/或接收数据流的多种类型的消息。接着由TX数据处理器438处理,由调制器480调制,由发射机454a至454r控制反向链路消息,并且将其发送回发射系统410,其中TX数据处理器也接收来自数据源436的许多数据流的业务数据。
在发射系统410处,由天线424接收,由接收机422控制,由解调器440解调来自接收系统450的调制信号,并且通过RX数据处理器442对其进行处理以便提取通过接收系统450发送的反向链路消息。处理器430确定使用哪个预编码矩阵确定波束成型权值并且处理所提取的消息。
在一个方面,将逻辑信道分类为控制信道和业务信道。逻辑控制信道包括广播控制信道(BCCH),它是用于广播系统控制信息的DL信道。寻呼控制信道(PCCH),它是传输寻呼信息的DL信道。组播控制系统(MCCH),它是点对多点的DL信道,用于为一个或几个MTCH传送多媒体广播和组播服务(MBMS)调度和控制信息。通常,在建立RRC连接后,该信道只由接收MBMS(注:旧的MCCH+MSCH)的UE使用。专用控制信道(DCCH)是点到点的双向信道,它传送专用控制信息,并且由具有RRC连接的UE使用。在一个方面,逻辑业务信道包括专用业务信道(DTCH),它是为传输用户信息专用于一个UE的点到点的双向信道。此外,组播业务信道(MTCH)是用于传送业务数据的点对多点的DL信道。
在一个方面,将传输信道分类为DL和UL。DL传输信道包括广播信 道(BCH),下行链路共享信道(DL-SDCH)和寻呼信道(PCH),PCH用于支持UE节能(由网络向UE指示DRX循环),PCH在整个小区上广播,并且映射到用于其它控制/业务信道的PHY资源。UL传输信道包括随机接入信道(RACH),上行共享数据信道(UL-SDCH)和多个PHY信道。PHY信道包括一组DL信道和UL信道。
DL PHY信道包括物理广播信道(PBCH):
*将编码的BCH传输块映射到40ms间隔内的四个子帧;
*盲检测40ms时序,即,没有明确信令指示40ms时序;
*假定每个子帧是自解码的,即,假设足够号的信道条件下可以从单个接收来解码BCH。
物理控制格式指示符信道(PCFIFH):
*通知UE关于PDCCH使用的OFDM符号的数目;
*在每个子帧中发送。
物理下行链路控制信道(PDCCH):
*通知UE关于PCH和DL-SCH的资源配置,以及与DL-SCH有关的混合ARQ信息;
*承载上行链路调度准许。
物理混合ARQ指示符信道(PHICH):
*响应上行链路传输来承载混合ARQ ACK/NAK。
物理下行链路共享信道(PDSCH):
*承载DL-SCH和PCH。
物理组播信道(PMCH):
*承载MCH。
物理上行链路控制信道(PUCCH):
*响应下行链路传输来承载混合ARQ ACK/NAK;
*承载调度请求(SR);
*承载CQI报告。
物理上行链路共享信道(PUSCH):
*承载UL-SCH。
物理随机接入信道(PRACH):
*承载随机接入前导。
在一个方面,提供了一种保持单个载波波形的低峰值平均(PAR)(即,在任意给定时刻,信道是连续的或者频率间隔均匀的)属性的信道结构。
在图9中,接入节点600包括用于为用户设备(UE)建立标称DRX周期的模块,如模块602所示。接入节点600包括用于为用户设备建立灵活DRX周期(如关断模式)的模块,如模块604所示。接入节点600包括用于确定AT确认灵活DRX周期的模块,如模块606所示。接入节点600包括用于重新分配由AT隐式交出的上行链路资源的模块,如模块608所示。接入节点600包括用于非同步随机接入信道(RACH)控制和监控的模块,如模块610所示。接入节点600包括用于建立上行链路呼叫的模块,如模块612所示。
在图10中,用户设备700包括用于执行由接入节点指定或者缺省的标称DRX周期的模块,如模块702所示。用户设备700包括当通过接入节点指导时用于执行灵活DRX周期(即,关断模式)的模块,如模块704所示。用户设备700包括用于向接入点确认灵活DRX周期的模块,如模块706所示。用户设备700包括用于在DRX指示符信道(DICH)和PUCCH上传输以保持同步化和闭环功率控制的模块,如模块708所示,它也可以选择性地只包括通信DRX指示符信道(DICH)以减小灵活不连续发送(DTX)期间的发送功率。用户设备700包括用于非同步RACH接入的装置,如模块710所示。用户设备700包括用于通过RACH建立上行链路呼叫通信的模块,如模块712所示。
在图12中,DRX模型800描述了通过过渡到连续接收响应于DRX期间的接收数据(即,在控制信道上发送)的UE。在一示例性模型800中,具有以3ms间隔隔开的持续1ms的8个HARQ交织Rx-on脉冲802和后面的DRX期间804。第一脉冲表示为“第一次传输第n个分组”,后面跟随着重传(ReTx)第(n-1)个分组,重传第n个分组和重传第(n+1)个分组。后者注释为,在紧跟DRX脉冲804的四个脉冲期间通过具有非激活计时器的UE来接收最后的分组的时侯。这四个脉冲包括标为重传第(n+2)个分组的第一个脉冲和标为第一次传输第(n+2)个分组的第四个脉冲。然而,这种实现方法对于诸如VoIP的特定类型的通信是不期望的。尤其是,如此 低速率的数据源通常只在单个HARQ进程中予以调度。用于返回DRX模式的计时值可能会长于实际上没有节电模式下的两个VoIP分组之间的内部到达时间。而且,要求UE保持激活并且准备在所有HARQ进程中接收,即使它只在一个中调度。
在图13中,DRX模型850优选地仅仅在单个HARQ进程中调度。示例性的8个HARQ交织接收脉冲852后面紧跟DRX期间854。在第一次传输第n个分组和重传第(n-1)个分组之后,第三和第四传输开启脉冲分别表示为重传第(n-1)个和第n个分组,此后成功解码,可以睡眠至下一个第一次传输为止。在下三个HARQ间隔期间的传输关闭后,下一个传输开启脉冲表示为第一次传输第(n+2)个分组。
在图14中,通过使用延长的微睡眠模式902以及散置在DRX模式908的“持续期间”906期间的标称微睡眠模式904,UE最大化了额外的节电可能性。e节点B利用MAC信令从图11中1ms传输开启和3ms传输关闭的标称微睡眠模型中配置图12的延长的微睡眠。此外,为了自启动DRX模式,在预设时间内的非DRX期间没有接收数据时,UE启动非激活计时器。物理层支持标称微睡眠模式,其中若UE不能在开始的3个OFDM符号中找到指向它的任何L1/L2控制信道,UE在1ms TTI的后面部分进入睡眠,这也称作连续接收。延长的微睡眠模式902将这种微睡眠延长了1个TTI。
上面所述的包含不同方面的多个实例。当然,出于描述这些不同方面的目的从而说明部件或者方法的每一可想象的组合是不可能的,但是本领域的普通技术人员认知更多的组合和变更是可能的。因此,上述说明是为了包含在后附的权利要求书的精神和范围之内的所有改动、修改和变更。
特别是关于由上述部件、设备、电路、系统及其类似物执行的不同功能,除非另有说明,用于描述这些部件的术语(包括提及的“装置”)是为了对应于实现所述部件的特定功能的任何部件,即使在结构上没有等同于在这里所说明的示例性方面实现该功能的结构。就此而言,也应当意识到,不同方面包括系统以及具有用于执行不同方法的这些行为和/或事件的计算机可执行指令的计算机可读介质。
此外,当只针对几种实现中的一种来揭示某个特定特征时,此特征可以与其它实现的一个或多个其它特征相结合,因为对于任何给定的或者特 殊的应用来说是值得期待和有优势的。术语“包括”和“包含”及其变形既使用在具体的说明中又使用在权利要求书中,这些术语是为了包含类似于术语“包括”的方式。而且,在具体说明和权利要求书中使用的“或者”意即“非排他性的或者”。
此外,应当了解的是,所揭示的系统和方法的不同部分可以包括或组成人工智能,学习机,或者基于部件的知识或者规则,子部件,进程,装置,方法,或者机制(如,支撑向量机,神经网络,专家系统,贝叶斯信念网络,模糊逻辑,数据融合引擎,分类器等等)。这些部件及其它可以使执行的某些装置或者进程自动化从而使系统和方法的多个部分更加自适应也更高效和智能。通过示例但不限于此,演进的RAN(如接入点,e节点B)通过基于类似条件下与相同或者相似机构先前交互的UE器件来为灵活DTX-DRX推断或者预见数据业务条件和机会,并且对暗中交出的CQI资源作出决定。
鉴于上述示意性系统和根据所揭示主题实现的方法已经结合几幅流程图加以说明。出于简化说明的目的,该方法以一系列模块予以显示和描述,应当理解的是,由于一些块可能以不同的次序发生和/或与此处所示和所描述的其它块同时发生,要求保护的主题不局限于这些块的次序。此外,并不要求所有说明的块来实现此处所述的方法。另外,还应当理解的是,这里所述的方法能够存储在制品上以便于运送和转移这些方法至计算机。这里使用的术语“制品”是为了包含从任何计算机可读设备、载体或者介质可访问的计算机程序。
应当理解,全部或者部分被合并在此作为参考的任何专利、描述或者其他引用材料仅仅在所合并的材料没有与本申请提出的当前定义、陈述或者其他引用材料出现冲突的范围内予以合并。因此,如有必要的话,此处明确提出的揭示可以替代合并在此作为参考的任何冲突材料。被合并在此作为参考的任何材料或者其部分与此处提出的当前定义、陈述或者其他引用材料相冲突时,仅仅在所合并的材料和当前的引用材料之间没有发生冲突的范围内进行合并。
Claims (24)
1.一种通过改变用户设备不连续通信来降低功耗的方法,包括:
从基站向用户设备发送用于微睡眠调度的第一时间间隔;
命令所述用户设备进入微睡眠;
按照第二时间间隔与所述用户设备进行通信,所述第二时间间隔是在所述第一时间间隔之后由所述用户设备恢复的。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一时间间隔短于所述第二时间间隔。
3.根据权利要求1所述的方法,还包括:根据所述第一时间间隔调度信道资源。
4.根据权利要求1所述的方法,还包括:在所述第一时间间隔之后根据所述第二时间间隔调度信道资源。
5.根据权利要求1所述的方法,还包括:在物理下行链路控制信道(PDCCH)上向所述用户设备发送所述第一时间间隔。
6.根据权利要求1所述的方法,还包括:在对所述用户设备的下行链路传输上执行开环功率控制,所述用户设备在不连续传输期间以减小的频率报告信道质量指示。
7.一种通过改变用户设备不连续通信来降低功耗的计算机程序产品,包括非暂态计算机可读介质,包括用于下述操作的代码:
从基站向用户设备发送用于微睡眠调度的第一时间间隔;
命令所述用户设备进入微睡眠;
按照第二时间间隔与所述用户设备进行通信,所述第二时间间隔是在所述第一时间间隔之后由所述用户设备恢复的。
8.一种通过改变用户设备不连续通信来降低功耗的装置,包括配置为执行下述操作的处理系统:
从基站向用户设备发送用于微睡眠调度的第一时间间隔;
命令所述用户设备进入微睡眠;以及
按照第二时间间隔与所述用户设备进行通信,所述第二时间间隔是在所述第一时间间隔之后由所述用户设备恢复的。
9.根据权利要求8所述的装置,其中,所述处理系统还被配置为在所述第一时间间隔之后根据所述第二时间间隔调度信道资源。
10.根据权利要求8所述的装置,其中,所述处理系统还被配置为:在物理下行链路控制信道(PDCCH)上向所述用户设备发送所述第一时间间隔。
11.根据权利要求8所述的装置,其中,所述处理系统还被配置为:
在对所述用户设备的下行链路传输上执行开环功率控制;以及
接收在不连续传输期间以减小的频率来自于所述用户设备的所报告的信道质量指示。
12.一种通过改变用户设备不连续通信来降低功耗的装置,包括:
用于从基站向用户设备发送用于微睡眠调度的第一时间间隔的模块;
用于命令所述用户设备进入微睡眠的模块;以及
用于按照第二时间间隔与所述用户设备进行通信的模块,所述第二时间间隔是在所述第一时间间隔之后由所述用户设备恢复的。
13.一种通过改变用户设备不连续通信来降低功耗的方法,包括:
在用户设备处接收用于微睡眠调度的第一时间间隔;
响应于低数据率或者对来自基站的进入微睡眠命令的接收中之一,根据所述第一时间间隔进入第一微睡眠间隔;
在所述第一微睡眠间隔之后,根据第二时间间隔进入第二微睡眠间隔。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,进入所述第二微睡眠间隔是在所述第一微睡眠间隔之后自动进行的。
15.根据权利要求13所述的方法,其中,所述第一间隔短于所述第二间隔。
16.根据权利要求13所述的方法,还包括:根据所述第一间隔监控信道资源。
17.根据权利要求13所述的方法,还包括:在所述第一间隔之后根据所述第二间隔监控信道资源。
18.根据权利要求13所述的方法,还包括:减小在不连续传输期间信道质量报告的频率。
19.一种通过改变用户设备不连续通信来降低功耗的计算机程序产品,包括非暂态计算机可读介质,包括用于下述操作的代码:
在用户设备处接收用于微睡眠调度的第一时间间隔;
响应于状况之一,基于数据状况,根据所述第一时间间隔进入第一微睡眠间隔,所述状况是低数据率或者对进入微睡眠命令的接收中之一;
在所述第一微睡眠间隔之后,根据第二时间间隔进入第二微睡眠间隔。
20.一种通过改变用户设备不连续通信来降低功耗的装置,包括配置为执行下述操作的处理系统:
在用户设备处接收用于微睡眠调度的第一时间间隔;
响应于状况之一,基于数据状况,根据所述第一时间间隔进入第一微睡眠间隔,所述状况是低数据率或者对进入微睡眠命令的接收中之一;
在所述第一微睡眠间隔之后,根据第二时间间隔进入第二微睡眠间隔。
21.根据权利要求20所述的装置,其中,所述装置在所述第一微睡眠间隔之后自动进入所述第二微睡眠间隔。
22.根据权利要求20所述的装置,其中,所述处理器还被配置为:在所述第一间隔之后根据所述第二间隔监控信道资源。
23.根据权利要求20所述的方法,其中,所述处理器还被配置为:减小在不连续传输期间信道质量报告的频率。
24.一种通过改变用户设备不连续通信来降低功耗的装置,包括:
用于在用户设备处接收用于微睡眠调度的第一时间间隔的模块;
用于响应于状况之一,基于数据状况,根据所述第一时间间隔进入第一微睡眠间隔的模块,所述状况是低数据率或者对进入微睡眠命令的接收中之一;
用于在所述第一微睡眠间隔之后,根据第二时间间隔进入第二微睡眠间隔的模块。
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