CN104335643A - 用于 LTE eNB 的唤醒功能 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例包括用于第三代合作伙伴项目(3GPP)增强型节点B(eNB)利用3GPP用户设备(UE)传输唤醒过程的参数的方法和装置。在传输之后，eNB可以进入低功率状态，其中它监视来自UE的唤醒信号，该唤醒信号至少部分地基于唤醒过程的传输参数。当所述eNB接收唤醒信号时，所述eNB可以进入高功率状态并且将连接建立信号传输到UE。

Description

用于 LTE eNB 的唤醒功能
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年11月8日提交的名为“Wake-Up Functionality ForAn LTE eNodeB,”的美国专利申请No.13/672,548的优先权，其中后者要求于2012年7月2日提交的名为“Advanced Wireless Communication Systemsand Techniques.”的美国临时专利申请No.61/667,325的优先权。两公开由此通过引用的方式全部并入本文。
技术领域
实施例涉及用于第三代合作伙伴计划(3GPP)eNodeB(eNB)进入低功率睡眠模式，并且基于对来自3GPP用户设备(UE)的唤醒信号的接收，从低功率睡眠模式返回的系统、方法和指令。
背景技术
本文所提供的背景描述是出于概括地呈现本公开的上下文的目的。在本背景技术部分描述的当前被命名为发明人的工作的范围，以及在提交时可能不作为现有技术的说明书的各方面，既不明确地也不隐含地被承认作为本公开的现有技术。除非本文另外指明，否则在该部分所描述的方法不是本公开中的权利要求的现有技术，并且不通过包含在这个部分中而被承认是现有技术。
常规的eNB通常服务在较大覆盖区域中的大量用户。然而，随着3GPP长期演进(LTE)网络技术的发展，eNB正在被考虑用于减小的覆盖区域，例如，单个家庭或办公室。当eNB的覆盖区域减小时，可以存在明显的时间段，在所述时间段中eNB上不存在用户流量。然而，eNB可以在这些时间期间继续保持上电，由此不必要地浪费了功率。
附图说明
通过下文的具体实施方式结合附图将更容易地理解实施例。为了有助于该描述，类似的附图标记指代类似的结构元件。实施例作为示例而非限制于附图的图中而示出。
图1根据各种实施例的示意性地示出了包括UE和eNB的网络系统的高级示例。
图2-A示出了根据各种实施例的进入低功率模式的eNB的示例性的流程图。
图2-B示出了根据各种实施例的退出低功率模式的eNB的示例性的流程图。
图3-A示出了根据各种实施例的示例性的唤醒信号配置。
图3-B示出了根据各种实施例的另一个示例性的唤醒信号配置。
图3-C示出了根据各种实施例的另一个示例性的唤醒信号配置。
图3-D示出了根据各种实施例的另一个示例性的唤醒信号配置。
图4示意性地示出了示例系统，所述示例系统可以用于实施本文描述的各种实施例。
具体实施方式
本文描述的装置和方法用于允许eNB进入睡眠模式，在睡眠模式中传输和接收功能中的一个或二者可以被关闭一段时间。在进入睡眠模式前，eBN可以利用与其进行通信的UE来传输唤醒过程的参数。所述参数可以包括码序列和/或时序信息，其可以由UE使用以构造唤醒信号。当UE需要与eNB通信时，所述UE可以传输唤醒信号并且使得eNB从睡眠模式返回。
在下文的具体实施方式中，参考了构成其一部分的附图，其中，所有附图中相似的附图标记指明相似的部分，并且在其中作为可以被实施的实施例来示出。应当理解的是，在不偏离本公开的范围的情况下，可以实施其它实施例并且可以做出结构的或逻辑的变化。因此，下文的具体实施方式不是采取限制的意义，并且实施例的范围由所附的权利要求及其等效物来进行限定。
各种操作可以依次被描述为多个分离的动作或操作，在这种方式最有助于理解要求保护的主题。然而，描述的顺序不应该被解释为暗示这些操作必须是顺序相关的。特别地，这些操作可以不按照所呈现的顺序执行。所描述的操作可以以与所描述的实施例不同的顺序来执行。在附加的实施例中，可以执行各种附加的操作和/或可以省略所描述的操作。
出于本公开的目的，短语“A和/或B”和“A或B”表示的是(A)、(B)或者(A和B)。出于本公开的目的，短语“A、B、和/或C”表示的是(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)、或者(A、B和C)。
说明书可以使用短语“在实施例中”或“在多个实施例中”，它们每一个都可以指代相同的或不同的实施例中的一个或多个。此外，术语“包含”，“包括”，“具有”等(如针对本公开的实施例所使用的)是同义的。
图1示意性地示出了根据各种实施例的无线通信网络100。无线通信网络100(下文中“网络100”)可以是3GPP LTE网络的接入网络，例如，演进型通用陆地无线接入网络(“E-UTRAN”)。网络100可以包括eNB 105，其被配置为与UE 110无线地通信。在一些实施例中，eNB 105可以是LTE热点或LTE室内热点(“LTE-Hi”)eNB。在一些实施例中，eNB 105可以被认为是低功率或范围减小的eNB，例如但不限于，家庭eNB。
如图1所示，UE 110可以包括收发器模块120。所述收发器模块120可以进一步与UE 110的天线125相耦合，以用于与网络100的其它部件(例如，eNB 105)无线地通信。天线125可以由功率放大器130供电，所述功率放大器130可以是收发器模块120的部件，如图1所示，或者可以是UE110的单独部件。在一个实施例中，功率放大器130为天线125上的所有传输提供电力。在其它实施例中，在UE 110上可以存在多个功率放大器或多个天线，或者二者都存在。UE 110的收发器模块120可以包括用于传输功能和接收功能中的一个或两个的电路。在某些实施例中，收发器模块120可以由包含传输电路的单独的传输模块和/或包含接收电路(未示出)的接收器模块所替代。
类似地，eNB 105可以包括收发器模块130，其与eNB 105的天线135相耦合，以用于和网络部件(例如，UE 110)无线地通信。eNB 105可以进一步包括与收发器模块130和功率控制145耦合的功率放大器140。在一个实施例中，功率放大器140为天线135上的所有传输提供电力。在其它实施例中，在eNB 105上可以存在多个功率放大器或多个天线，或者二者都存在。与UE 110类似，eNB 105的收发器模块130可以包括用于执行传输功能和接收功能中的一个或二者的电路。在某些实施例中，eNB 105的收发器模块130可以由包含传输电路的单独的传输模块和/或包含接收电路(未示出)的接收器模块所替代。
图2-A示出了根据实施例的用于使eNB(例如，eNB 105)从高功率状态进入低功率睡眠模式的逻辑。术语“睡眠模式”将贯穿本公开的其余部分使用，并且应当理解，术语睡眠模式指低功率状态，在低功率状态中可以减少或消除相对应的高功率状态下的功能中的一个或多个。所述高功率状态可以指启动或使用所述一个或多个功能的状态。正如本文使用的，术语“睡眠模式”不被严格地限制于在任何3GPP规范、电气和电子工程师协会(IEEE)的规范、或任何其它规范中定义的“睡眠模式”。
可以通过eNB 105的功率控制器或处理器(例如，功率控制装置145)来进入或管理睡眠模式。在一些实施例中，当eNB处于睡眠模式时，该eNB的传输能力和接收能力两者均被关闭。在其他实施例中，可以仅关闭eNB的传输能力或接收能力中的一个。
首先，在200处eNB可以决定进入睡眠模式。所述决定可以响应于在给定的时间段内、一天中的特定时间中eNB的不活动性；运行在与该eNB相关联的一个或多个UE上(例如，UE 110)的应用上的信息；从3GPP网络接收的流量，或一些其它原因。
在200处eNB确定进入睡眠模式之后，在205处该eNB可以利用UE传输唤醒过程的参数。在一些实施例中，UE可以响应并且在eNB和UE之间的协商过程可以发生。在某些实施例中，唤醒过程的参数可以大体上同步地或顺序地传输给UE。当eNB准备打开它的接收器并且侦听从UE传输的唤醒信号时，所传输的唤醒参数可以包括与时间间隔的时间段和持续时间相关的信息。这些间隔可以包括一个或多个侦听时间段的eNB或侦听间隔的eNB，这些将参考图3在下面进行论述。所传输的参数还可以包括用于唤醒信号的数字序列或代码，所述数字序列或代码使eNB能够识别和区分来自周围的无线传输或来自其它小区的UE传输的唤醒信号。在一些实施例中，所传输的参数可以重新使用之前eNB和UE二者都知道的参数。例如，侦听间隔可以与由eNB配置的用于UE的随机存取信道资源相对应。可选择地，eNB可以使用常规过程(例如，那些定义用于UE的不连续接收(DRX)的过程)来配置其睡眠模式。如果eNB与多个UE通信，则参数中的一个或多个可以在不同的UE之间共享，或者对于每个UE参数可以是唯一的，所以eNB可以在UE之间区分。
在205处eNB传输参数之后，在210处eNB可以通知与该eNB通信的任何UE，该eNB准备进入睡眠模式。如果eNB不准备与UE保持同步，则eNB可以通知UE，因此UE将不会从eNB搜索同步信号。该通知可以提供附加的好处，即，允许UE确定它将不会从eNB接收任何消息，因为eNB处于睡眠模式，因此UE本身可以进入睡眠模式，例如通过常规的DRX过程或其它睡眠过程。
在210处通知任何连接的UE之后，在215处eNB然后可以进入睡眠模式。如上所论述的，睡眠模式可以包括下电其接收功能和传输功能的eNB的一个或两个。在一些实施例中，eNB和UE可以保持同步，例如通过周期性的3GPP同步信号、GPS同步信号，或一些其它的同步信号的使用。在其它实施例中，eNB和UE可以不保持同步。在一些实施例中，当eNB处于睡眠模式时，eNB不会下电其接收功能。
图2-B根据实施例描述了用于退出睡眠模式的eNB的逻辑。根据该实施例，在220处希望唤醒eNB的UE可以首先检查以确定eNB是否仍然在睡眠。UE可以在用户的命令下执行该检查(例如，如果用户想要打电话或获取互联网连接)，或者基于一些其它标准。如果作为在220处检查的结果，UE确定：eNB在睡眠，那么在225处UE可以向eNB发送唤醒信号。在发送唤醒信号中，在205处，在eNB进入睡眠模式之前UE可以使用由该eNB传输的参数中的一个或多个。在一些实施例中，唤醒信号可以在随机存取信道(RACH)上发送。在其它实施例中，唤醒信号可以在另一个信道上发送。
在230处基于对唤醒信号的接收，eNB然后可以退出睡眠模式，即唤醒。唤醒通常可以包括返回到eNB的高功率模式，并且可以特别地包括恢复传输或接收功能中的一个或两个。在235处eNB然后可以执行用于连接到UE的常规连接过程。在一些实施例中，连接过程可以由eNB发起。在其它实施例中，连接过程可以由UE发起。在两个中的任何一个实施例中，eNB可以传输一个或多个连接建立信号，例如，用于发起连接过程或响应来自UE的信号。
在一些实施例中，eNB可以确认对发送唤醒信号的UE的识别。该确认可以在eNB完全退出睡眠模式之前发生，或者在退出睡眠模式之后并且在进一步的连接过程之前发生。
尽管上面描述的过程与UE发送唤醒信号来唤醒eNB的实施例相关，但是在其它实施例中，由于另一种标准eNB可以退出睡眠模式。例如，eNB可以基于一天中的某个时间、与eNB相关联的应用上的信息、从3GPP网络接收的流量，或一些其它原因来退出睡眠模式。
图3-A到图3-D描述了各种实施例的协商参数。图3-A描述了一个实施例，其中协商参数可以包括侦听间隔300，所述侦听间隔300包括侦听时间段305和非侦听时间段310。侦听间隔可以在时间轴315上重复。在该实施例中，UE和eNB互相可以不保持同步，所以侦听间隔300可以在时间轴315上重复，如由侦听时间段305的多个描述所指示的。因为eNB和UE互相不是同步的，所以UE可以传输唤醒信号320，所述唤醒信号320至少与一个侦听间隔300一样长。唤醒信号320可以包括预协商的数字序列或代码。因为唤醒信号320至少与一个侦听间隔300一样长，那么可能的是唤醒信号将与至少一个侦听时间段相一致325。在一些实施例中，可取的是使唤醒信号320至少与侦听间隔300加附加的侦听时间段305一样长，以确保唤醒信号320将与至少一个侦听时间段305相一致。
图3-B示出了另一个实施例，其中唤醒信号330大体上可以与侦听时间段305是一样的长度。在该实施例中，唤醒信号然后可以与侦听时间段305中的至少一个相一致335。该实施例在eNB和UE互相保持同步的情况下可以是优选的，例如通过GPS同步或一些其它形式的同步信号的使用。
图3-C示出了另一个实施例，其中侦听时间段340可以几乎占用整个侦听间隔300，仅仅具有相对短的非侦听时间段345。在该实施例中，因为侦听时间段340相对而言是长的，所以唤醒信号350传输相对而言可以是短的。如果多次传输唤醒信号350，则统计上非常有可能的是唤醒信号350将与至少一个侦听时间段340相一致355，然而一些实施例在相对短的系列中仅需要传输唤醒信号。
图3-D描述了eNB不关闭其接收功能的实施例。在该实施例中，侦听时间段和侦听间隔可以被认为是单个相对较大的侦听间隔360。在该实施例中，UE可以只需要传输单个唤醒信号365。该实施例可以适用于eNB与UE同步的情况，或者eNB和UE不同步的情况。此外，唤醒信号可以相对较短并且只包括两个正交频分复用(OFDM)符号。
本公开的实施例可以使用任何适当的硬件和/或软件按照期望来实现到系统中。图4示意性地示出了示例系统400，它可以用于实施本文描述的各种实施例。图4针对一个实施例示出了示例系统400，所述示例系统400具有一个或多个处理器405、耦合到处理器405中的至少一个的系统控制模块410、耦合到系统控制模块410的系统存储器415、耦合到系统控制模块410的非易失性存储器(NVM)/存储装置420，以及耦合到系统控制模块410的一个或多个通信接口425。
在一些实施例中，系统400能够充当本文所描述的UE 110的作用。在其它实施例中，系统400能够充当eNB 105的作用，所述eNB 105是如图1示出的实施例或其它所描述的实施例中的任何一个所描述的。在一些实施例中，系统400可以包括一个或多个计算机可读介质(例如，系统存储器或NVM/存储装置420)，其具有指令和一个或多个处理器(例如，处理器405)，所述一个或多个处理器与一个或多个计算机可读介质相耦合并且被配置为执行指令以实现用于执行本文所描述的动作的模块。
用于一个实施例的系统控制模块410可以包括任何合适的接口控制器，用于将任何合适的接口提供给处理器405中的至少一个和/或与系统控制模块410通信的任何适当的设备或部件。
系统控制模块410可以包括用于提供接口给系统存储器415的存储器控制模块430。存储器控制模块430可以是硬件模块、软件模块，和/或固件模块。
系统存储器415可以用于(例如，针对系统400)来加载和存储数据和/或指令。用于一个实施例的系统存储器415可以包括任何合适的易失性存储器，例如，合适的DRAM。在一些实施例中，系统存储器415可以包括双数据速率型第四代同步动态随机存取存储器(DDR4SDRAM)。
用于一个实施例的系统控制模块410可以包括一个或多个输入/输出(I/O)控制器，用于提供接口给NVM/存储装置420和通信接口425。
例如，NVM/存储装置420可以用于存储数据和/或指令。NVM/存储装置420可以包括例如任何合适的非易失性存储器，例如，闪存，和/或可以包括任何合适的非易失性存储设备，例如，一个或多个硬盘驱动器(HDD)、一个或多个光盘(CD)驱动，和/或一个或多个数字多功能光盘驱动器。
NVM/存储装置420可以包括系统400安装于其上的设备的存储资源物理部分，或者它可以由但未必由设备的一部分来访问。例如，NVM/存储装置420可以经由通信接口425通过网络来访问。
通信接口425可以为系统400提供接口，用于通过一个或多个网络和/或与任何其它合适的设备进行通信。系统400可以根据一个或多个无线网络标准和/或协议中的任何一个来与无线网络的一个或多个部件进行无线地通信。
对于一个实施例，处理器405中的至少一个可以与用于系统控制模块410的一个或多个控制器(例如，存储器控制模块430)的逻辑封装在一起。对于一个实施例，处理器405中的至少一个可以与用于系统控制模块410的一个或多个控制器的逻辑封装在一起，以形成系统级封装(SiP)。对于一个实施例，处理器405中的至少一个可以与用于系统控制模块410的一个或多个控制器的逻辑集成在同一管芯上。对于一个实施例，处理器405中的至少一个可以与用于系统控制模块410的一个或多个控制器的逻辑集成在同一管芯上，以形成片上系统(SoC)。
在各种实施例中，系统400可以是但不限于服务器、工作站、桌面型计算设备，或移动计算装备(例如，膝上型计算设备、手持计算设备、平板电脑、上网本等)。在各种实施例中，系统400可以具有或多或少的部件，和/或不同的架构。例如，在一些实施例中，系统400包括照相机、键盘、液晶显示(LCD)屏幕(包括触摸屏显示器)、非易失性存储器接口、多个天线、图形芯片、专用集成电路(ASIC)和扬声器中的一个或多个。
实施例提供了用于在无线网络中的eNB中降低功率消耗的方法和装置。在某些实施例中，eNB可以将唤醒过程的一个或多个参数传输到UE，从高功率状态进入低功率状态，并且至少部分地基于一个或多个参数来监视唤醒信号的接收。基于接收唤醒信号，eNB可以进入高功率状态并且将连接建立信号传输到UE。在某些实施例中，可以在RACH上由eNB接收信号。在一些实施例中，eNB可以被配置为持续地监视唤醒信号，并且唤醒信号可以具有两个OFDM符号的长度。
在一些实施例中，唤醒过程的参数可以包括用于唤醒信号的数字序列，以及侦听间隔的长度。侦听间隔可以包括具有侦听长度的至少一个侦听时间段和至少一个非侦听时间段。唤醒过程的参数还可以包括侦听时间段的定时。在某些实施例中，唤醒信号的长度可以至少是侦听长度。在其它实施例中，唤醒信号的长度可以至少是侦听间隔的长度。在替代的实施例中，唤醒信号的长度可以少于侦听长度。
替代的实施例可以包括UE，所述UE包括：被配置为用于接收唤醒过程的一个或多个参数的接收器电路；被配置为用于确定UE应该连接到eNB的处理电路，以及被配置为响应于所述确定至少部分地基于一个或多个参数将唤醒信号传输到eNB的传输电路。唤醒信号可以被配置为使eNB从低功率状态进入高功率状态。接收器电路可以进一步被配置为接收与连接建立过程相关的传输。
其它实施例可以包括HeNB，所述HeNB包括被配置为将唤醒过程的一个或多个参数传输到UE的发送器，和被配置为部分地基于一个或多个参数来接收唤醒信号的接收器。HeNB可以进一步包括被配置为传输参数之后进入低功率模式的功率控制器，并且进一步被配置为基于唤醒信号的接收来进入高功率模式。HeNB可以进一步被配置为基于进入高功率模式来将连接建立信号传输到UE。在某些实施例中，HeNB可以被认为是低功率HeNB。
尽管出于描述的目的，本文示出和描述了某些实施例，但是本申请是要覆盖本文讨论的实施例的任何修改或变型。因此，显而易见的意图是本文描述的实施例仅由所附权利要求所限定。
在本公开中叙述的“一个”或“第一”元素或其等效物的情况中，这样的公开包括一个或多个这样的元素，既不要求也不排除两个或更多这样的元素。进一步地，用于识别元素的序数指示词(例如，第一、第二或第三)被用于区分元素，并非指示或暗示这样的元素所需或限定的数量，也非指示这样的元素的特定位置或顺序，除非另作特殊说明。

Claims (24)

1.一种用于减少无线网络中的增强型节点B(eNB)的功率消耗的方法，包括：
将唤醒过程的一个或多个参数传输给用户设备(UE)；
从高功率状态进入低功率状态；
至少部分地基于所述一个或多个参数来监视对唤醒信号的接收；
响应于对所述唤醒信号的所述接收，进入高功率状态；并且
响应于对所述唤醒信号的所述接收，将连接建立信号传输给所述UE。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述唤醒信号由所述eNB在随机接入信道(RACH)上接收。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述eNB被配置为持续地监视所述唤醒信号并且所述唤醒信号具有两个正交频分复用(OFDM)符号的长度。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中，所述唤醒过程的所述一个或多个参数包括用于所述唤醒信号的数字序列和侦听间隔的长度，所述侦听间隔包括具有侦听长度的至少一个侦听时间段和至少一个非侦听时间段。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述唤醒信号具有至少是所述侦听长度的长度。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述唤醒信号具有至少是所述侦听间隔的长度的长度。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述唤醒信号具有小于所述侦听长度的长度。
8.根据权利要求4所述的方法，其中，所述唤醒过程的所述一个或多个参数包括所述侦听时间段的定时。
9.一种用户设备(UE)，包括：
被配置为接收唤醒过程的一个或多个参数的接收器电路；
被配置为确定所述UE应该连接到增强型节点B(eNB)的处理电路；
传输电路，其被配置为响应于所述确定而至少部分地基于所述一个或多个参数来将唤醒信号传输到所述eNB，所述唤醒信号被配置为使所述eNB从低功率状态进入高功率状态；并且
所述接收器电路进一步被配置为接收与连接建立过程相关的传输。
10.根据权利要求9所述的UE，其中，所述传输电路进一步被配置为在随机存取信道上传输所述唤醒信号。
11.根据权利要求9或10所述的UE，其中，所述唤醒过程的所述一个或多个参数包括由所述UE用于所述唤醒信号的数字序列，和侦听间隔的长度，所述侦听间隔包括具有侦听长度的侦听时间段，并且进一步包括非侦听时间段。
12.根据权利要求11所述的UE，其中，所述唤醒信号具有至少是所述侦听长度的长度。
13.根据权利要求11所述的UE，其中，所述唤醒信号具有至少是所述侦听间隔的长度的长度。
14.根据权利要求11所述的UE，其中，所述唤醒信号具有小于所述侦听长度的长度。
15.根据权利要求11所述的UE，其中，所述唤醒过程的协商参数包括所述侦听时间段的定时。
16.一种家庭增强型节点B(HeNB)，包括：
被配置为将唤醒过程的一个或多个参数传输给用户设备(UE)的传输器；
被配置为至少部分地基于所述唤醒过程的所述一个或多个参数来接收唤醒信号的接收器；以及
被配置为在所述唤醒过程的所述一个或多个参数的传输之后进入低功率模式的功率控制器，所述功率控制器进一步被配置为，在由所述接收器接收到所述唤醒信号时，从所述低功率模式进入高功率模式；
其中，所述传输器进一步被配置为，在所述HeNB进入所述高功率模式之后，将连接建立信号传输给所述UE。
17.根据权利要求16所述的HeNB，其中，所述HeNB是低功率HeNB。
18.根据权利要求16所述的HeNB，其中，所述接收器被配置为持续地监视所述唤醒信号。
19.根据权利要求16所述的HeNB，其中，所述接收器被配置为在随机存取信道上接收所述唤醒信号。
20.根据权利要求16-19中的任何一项所述的HeNB，其中，所述唤醒过程的所述一个或多个参数包括用于所述唤醒信号的数字序列，以及侦听间隔的长度，所述侦听间隔包括具有侦听长度的侦听时间段和非侦听时间段。
21.根据权利要求20所述的HeNB，其中，所述唤醒信号具有至少是所述侦听长度的长度。
22.根据权利要求20所述的HeNB，其中，所述唤醒信号具有至少是所述侦听间隔的长度的长度。
23.根据权利要求20所述的HeNB，其中，所述唤醒信号具有小于所述侦听长度的长度。
24.根据权利要求20所述的HeNB，其中，所述唤醒过程的协商参数包括所述侦听时间段的定时。
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