CN106162842A - 一种lte系统中降低终端功耗的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种LTE系统中降低终端功耗的方法及装置，所述方法包括以下步骤：S1、终端通过系统消息得到缺省寻呼周期，判断模块判断所述缺省寻呼周期是否为最小值32rf；S2、若否，电量检测模块检测所述终端电量并将结果通知动态调整模块，动态调整模块根据所述终端电量调整终端特定寻呼周期；S3、所述动态调整模块获取所述缺省寻呼周期及终端特定寻呼周期两者中数值较小者作为寻呼DRX周期。

Description

一种LTE系统中降低终端功耗的方法及装置

技术领域

本发明涉及LTE系统(Long Term Evolution，长期演进)中的DRX(Discontinuous Reception)技术，具体涉及一种LTE系统中降低终端功耗的方法及装置。

背景技术

在LTE中，没有为用户终端(UE)配置专门的物理寻呼信道，寻呼消息是由物理下行共享信道(PDSCH)承载的，而寻呼标识在常规的物理下行控制信道(PDCCH)上承载。

UE周期性地监听PDCCH，如果从PDCCH信道上解出了寻呼无线网络临时标识(P-RNTI)，则表示终端需要接收对应的PDSCH，然后通过寻呼传输信道(PCH)的参数去解析从PDSCH上接收到的数据块，进而获得寻呼消息。而如果终端在PDCCH上未解析出P-RNTI，则无需再去接收PDSCH物理信道。

处于IDLE模式下的终端，可以使用非连续接收(DRX)的方式去监听寻呼消息。在一个DRX的周期内，终端可以只在相应的寻呼帧(PF)上的寻呼时刻(PO)去监听PDCCH上是否携带有P-RNTI，进而去判断相应的PDSCH上是否有承载寻呼消息，其中PF对应一个LTE无线帧，PO对应LTE一个无线帧中某个子帧，通过PF和PO，终端就知道在哪个PF的PO中监听寻呼消息。

在LTE的物理层协议中，系统无线帧帧号(SFN)的重复周期是256个帧，因此每个SFN的取值范围是0～255。每个SFN又被分成10个子帧，其子帧编号的取值范围是0～9，每个子帧1毫秒。对一组UE来说，PF和PO的值对应了寻呼DRX周期内需要探测的相应PDCCH在时频资源上的无线帧的位置和无线帧内子帧的位置。

寻呼帧PF和寻呼时刻PO的计算方法如下：

PF的确定：SFN mod T＝(T/N)×(UE_ID mod N)

PO的确定：i_s＝(UE_ID/N)mod Ns

其中，T＝min(Tc，Tue)

Tc表示系统广播缺省寻呼周期，其取值范围为{32rf,64rf,128rf,256rf}，

Tue表示UE指定的寻呼周期，其取值范围为{32rf,64rf,128rf,256rf}，

-nB:4T,2T,T,T/2,T/4,T/8,T/16,T/32.

-N:min(T,nB)

-Ns:max(1,nB/T)

-UE_ID:IMSI mod 1024.

寻呼时刻PO通过查表得到，

FDD:

表1

TDD(all UL/DL configurations):

表2

得到PF和PO后，在一个DRX周期内，UE可以只在相应的PF上的PO去监听PDCCH。其他时间UE可以进行DRX传输，意味着可以关闭接收机以节省电池能量。

于现有技术中，申请号为CN201010219907.9、CN201110284089.5、CN201210253215.5的专利介绍了本领域的相关内容。与本申请相比，上述对比文件公开的是RRC_CONNECT态下，eNodeB根据某种策略调整DRX周期，配置给UE，而并没有公开UE根据某种策略动态调整寻呼DRX周期的技术方案。

鉴于上述原因，本发明提供一种LTE系统中降低终端功耗的装置及方法，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明提供一种LTE系统中降低终端功耗的装置，包括判断模块、电量检测模块及动态调整模块，所述判断模块连接电量检测模块，电量检测模块连接动态调整模块，所述判断模块，用于判断缺省寻呼周期是否为最小值；所述电量检测模块，用于检测终端电量；所述动态调整模块，用于根据所述终端电量调整终端特定寻呼周期，并获取所述缺省寻呼周期及终端特定寻呼周期两者中数值较小者作为寻呼DRX周期。

优选的，还包括更新模块，所述更新模块分别连接判断模块及动态调整模块，所述更新模块用于将所述寻呼DRX周期通过RRC更新到终端侧物理层，并通过TAU过程将寻呼DRX周期更新到网络侧。

优选的，判断模块、电量检测模块、动态调整模块及更新模块均位于NAS网络存储单元。

优选的，所述装置还包括寻呼监听模块及寻呼接收模块，所述寻呼监听模块及寻呼接收模块位于物理层单元，所述寻呼监听模块根据寻呼DRX周期确定监听寻呼消息的无线帧号及子帧号。

优选的，所述装置还包括RRC单元，所述NAS网络存储单元连接RRC单元，所述RRC单元连接物理层单元：其中所述RRC单元用于从物理层单元接受系统广播消息，将缺省寻呼周期告知NAS网络存储单元；还用于接收NAS网络存储单元发送的调整的寻呼DRX周期，并通知物理层单元。

本发明还提供一种LTE系统中降低终端功耗的方法，包括以下步骤。

S1：终端通过系统消息得到缺省寻呼周期，判断模块判断所述缺省寻呼周期是否为最小值32rf。

S2：若否，电量检测模块检测所述终端电量并将结果通知动态调整模块，动态调整模块根据所述终端电量调整终端特定寻呼周期。

S3：所述动态调整模块获取所述缺省寻呼周期及终端特定寻呼周期两者中数值较小者作为寻呼DRX周期。

优选的，在步骤S1中，若终端判断缺省寻呼周期为最小值32rf，则电量检测模块不再检测终端电量，且终端直接获取缺省寻呼周期作为寻呼DRX周期。

优选的，在步骤S2中，动态调整模块根据所述终端电量确定终端特定寻呼周期的过程为：当终端电量逐步递减时，相应增加所述终端特定寻呼周期。

根据本发明提供的LTE系统中降低终端功耗的方法及装置，终端通过系统消息得到缺省寻呼周期，并且在判断所述缺省寻呼周期为非最小值时，检测终端电量并根据所述终端电量动态调整终端特定寻呼周期，并获取所述缺省寻呼周期及终端特定寻呼周期两者中数值较小者作为寻呼DRX周期，并根据所述寻呼DRX周期确定终端监听寻呼消息的无线帧号及子帧号。如此，在一定条件下，根据终端电量，动态调整UE特定的DRX周期，进一步降低终端功耗，节省电池能量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明较佳实施例提供的LTE系统中降低终端功耗的装置结构示意图；

图2是本发明较佳实施例提供的LTE系统中降低终端功耗的方法流程图；

图3是本发明较佳实施例提供的LTE系统中UE与eNodeB的DRX对应关系示意图；

图4是本发明较佳实施例提供的LTE系统中降低终端功耗的方法原理图；

图5是本发明较佳实施例提供的初始情况下LTE寻呼帧和寻呼时机示意图；

图6是本发明较佳实施例提供的终端电量在50％至75％之间的LTE寻呼帧和寻呼时机示意图；

图7是本发明较佳实施例提供的终端电量在25％至50％之间的LTE寻呼帧和寻呼时机示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1是本发明较佳实施例提供的LTE系统中降低终端功耗的装置结构示意图。如图1所示，本发明较佳实施例提供的LTE系统中降低终端功耗的装置包括判断模块11、电量检测模块12及动态调整模块13，所述判断模块11连接电量检测模块12，电量检测模块12连接动态调整模块13，所述判断模块11，用于判断缺省寻呼周期是否为最小值；所述电量检测模块12，用于检测终端电量；所述动态调整模块13，用于根据所述终端电量确定终端特定寻呼周期，并获取所述缺省寻呼周期及终端特定寻呼周期两者中数值较小者作为寻呼DRX周期，并根据UE电量，调整DRX周期，将其通知到物理层；于此，所述装置还包括更新模块14，所述更新模块14分别连接判断模块11及动态调整模块13，所述更新模块14用于将所述寻呼DRX周期通过RRC更新到终端侧物理层，并通过TAU过程将寻呼DRX周期更新到网络侧。

本实施例中，判断模块11、电量检测模块12、动态调整模块13及更新模块14均位于NAS网络存储单元1中。所述降低终端功耗的装置还包括寻呼监听模块31及寻呼接收模块32，且所述寻呼监听模块31及寻呼接收模块32位于物理层单元3。参照图1，本装置还包括RRC单元2，NAS网络存储单元1连接RRC单元2，所述RRC单元2连接物理层单元3：其中所述RRC单元2用于从物理层单元3接受系统广播消息，将缺省寻呼周期告知NAS网络存储单元1；还用于接收NAS网络存储单元1发送的调整的寻呼DRX周期，并通知物理层单元3。

于此，所述寻呼监听模块31为：根据寻呼DRX周期确定监听寻呼消息的无线帧号及子帧号，监听PDCCH。所述寻呼接收模块32为：如果在PDCCH上发现P-RNTI，则根据PDCCH指示的RB和MSC，从同一子帧的PDSCH上获取寻呼消息；如果寻呼消息包含本UE的ID，则将寻呼消息传输到NAS，NAS进行寻呼响应，否则寻呼监听模块间隔T个无线帧后继续监听PDCCH。随着间隔时间的增加，UE关闭接收机以节省电池能量的时间也增加，UE进一步节省了电量。

图2是本发明较佳实施例提供的LTE系统中降低终端功耗的方法流程图。如图2所示，本发明较佳实施例提供的LTE系统中降低终端功耗的方法包括步骤S1～S3。

步骤S1：终端通过系统消息得到缺省寻呼周期，判断模块判断所述缺省寻呼周期是否为最小值32rf。

具体而言，由于寻呼DRX周期并不是越大越好，寻呼DRX周期越大，寻呼传输时延越长，用户体验越不好；UE根据电量动态调整特定DRX值，与系统广播中的默认DRX比较取小；UE特定的DRX受默认DRX制约，这样既保证UE节省了电量，又保证寻呼传输时延。于此，若UE判断缺省寻呼周期为最小值，则电量检测模块不再检测终端电量，且终端直接获取缺省寻呼周期作为寻呼DRX周期。

举例而言，筛选出一对DRX作为寻呼时刻的配置，规则如下：

T＝min(Tc，Tue)

Tc:系统广播缺省寻呼周期{32rf,64rf,128rf,256rf}

Tue：UE指定的寻呼周期{32rf,64rf,128rf,256rf}

如果在系统广播SIB2中，缺省的寻呼周期Tc为最小值32rf，即32个无线帧，则根据筛选规则取最小，UE指定的DRX就没有意义了，UE调整DRX的值不会对寻呼时刻(PF、PO)造成影响。因此先根据系统广播中缺省的寻呼周期，确定是否要调整寻呼DRX周期，以免不必要的信令开销。

步骤S2：若否，电量检测模块检测所述终端电量并将结果通知动态调整模块，动态调整模块根据所述终端电量调整终端特定寻呼周期。

动态调整模块根据所述终端电量调整终端特定寻呼周期的过程为：当终端电量逐步递减时，相应增加所述终端特定寻呼周期。于此，终端特定的寻呼周期初始值为32rf(即初始值取最小值)，在NV中获取，并通过Attach过程将初始值告知网络侧。上述根据终端电量调整终端特定寻呼周期是从32rf开始调整。本实施例中，终端特定寻呼周期Tue根据电量a调整参考值如表3所示：

a	Tue
		75％<a<100％	Tue
50％<a<75％	2Tue
		25％<a<50％	4Tue
0<a<25％	8Tue

表3

步骤S3：所述动态调整模块获取所述缺省寻呼周期及终端特定寻呼周期两者中数值较小者作为寻呼DRX周期。

图3是本发明较佳实施例提供的LTE系统中UE与eNodeB的DRX对应关系示意图；图4是本发明较佳实施例提供的LTE系统中降低终端功耗的方法原理图。结合图3及图4，其通信实现原理为：UE的NAS层根据终端电量动态调整DRX参数；NAS层向MME发送TAU请求更新调整后的DRX参数；MME接收TAU请求(TAU_REQ)，通过Paging消息将此特定的DRX参数通知给eNodeB；UE和eNodeB同时拥有两对寻呼DRX配置，默认DRX周期和终端特定的DRX周期，UE和eNodeB使用相同的规则筛选出一对作为寻呼时刻的配置，eNodeB开始寻呼UE；UE根据寻呼DRX周期在特定的子帧监听PDCCH；如果发现PDCCH有P-RNTI,从同一子帧的PDSCH上获取寻呼消息；如果寻呼消息含有本UE的ID，则发起寻呼响应，否则间隔DRX周期后继续监听响应子帧的PDCCH。

举例而言，假设UE通过系统消息SIB2得到的缺省寻呼周期Tc为128，UE指定的寻呼周期Tue为32，则T＝min(Tc，Tue)＝32，也就是DRX的周期为320ms。nB＝T，即每帧有1个子帧用于寻呼。

N＝min(T,nB)＝T＝32；

Ns＝max(1，nB/T)＝1；

UE_ID＝IMSI mod 1024＝68；

PF的计算：

当SFN＝4,32+4，…，满足SFN mod T＝(T/N)×(UE_ID mod N)＝4

PO的计算：

i_s＝(UE_ID/N)mod Ns＝0

根据表2，得出PO＝0。

图5是本发明较佳实施例提供的未监测终端电量变化情况下LTE寻呼帧和寻呼时机示意图。如图5所示，UE只在无线帧号为4,4+32，4+64…，子帧号为0的子帧上监听PDCCH，其他时间UE可以进行DRX传输，关闭接收机以节省电池能量。物理层如果在PDCCH未发现P-RNTI，或者发现P-RNTI但在PDSCH上的寻呼消息不包含本UE的ID，则物理层间隔32个无线帧后继续监听PDCCH。电量检测模块检测UE电量，如果检测到UE的电量为初始值的百分比为a(0<a<100％)，可以根据a的值动态调整UE特定的DRX，以进一步降低UE功耗。

具体地，当电量a满足75％<a<100％时，参照表3，Tue值不变，T＝min(Tc，Tue)＝32，无需调整DRX值，维持原来的一对DRX，故不需要通过TAU将DRX值通知到网络侧。

当电量a满足50％<a<75％时，参照表3，调整UE特定的DRX值Tue到2Tue，UE通过系统消息SIB2得到的缺省寻呼周期Tc为128，UE指定的寻呼周期为2Tue＝64，则T＝min(Tc，Tue)＝64，也就是DRX的周期为640ms。nB＝T，即每帧有1个子帧用于寻呼。

N＝min(T,nB)＝T＝64；

Ns＝max(1，nB/T)＝1；

UE_ID＝IMSI mod 1024＝68；

PF的计算：

当SFN＝4,64+4，…，满足SFN mod T＝(T/N)×(UE_ID mod N)＝4

PO的计算：

i_s＝(UE_ID/N)mod Ns＝0

根据表2，得出PO＝0。

图6是本发明较佳实施例提供的终端电量在50％至75％之间的LTE寻呼帧和寻呼时机示意图。如图6所示，UE只在无线帧号为4,4+64，4+128…，子帧号为0的子帧上监听PDCCH，其他时间UE可以进行DRX传输，关闭接收机以节省电池能量。物理层如果在PDCCH未发现P-RNTI，或者发现P-RNTI但在PDSCH上的寻呼消息包不含本UE的ID，则物理层间隔64个无线帧后继续监听PDCCH。随着间隔时间的增加，UE关闭接收机以节省电池能量的时间也增加，UE进一步节省了电量。

当电量a满足25％<a<50％时，参照表3，调整UE特定的DRX值Tue到4Tue，UE通过系统消息SIB2得到的缺省寻呼周期Tc为128，UE指定的寻呼周期为4Tue＝128，则T＝min(Tc，Tue)＝128，也就是DRX的周期为1280ms。nB＝T，即每帧有1个子帧用于寻呼。

N＝min(T,nB)＝T＝128；

Ns＝max(1，nB/T)＝1；

UE_ID＝IMSI mod 1024＝68；

PF的计算：

当SFN＝68,68+128，…，满足SFN mod T＝(T/N)×(UE_ID mod N)＝68

PO的计算：

i_s＝(UE_ID/N)mod Ns＝0

参照表2，得出PO＝0。

图7是本发明较佳实施例提供的终端电量在25％至50％之间的LTE寻呼帧和寻呼时机示意图。如图7所示，UE只在无线帧号为68,68+128，…，子帧号为0的子帧上监听PDCCH，其他时间UE可以进行DRX传输，关闭接收机以节省电池能量。物理层如果在PDCCH未发现P-RNTI，或者发现P-RNTI但在PDSCH上的寻呼消息包不含本UE的ID，则物理层间隔128个无线帧后继续监听PDCCH。随着间隔时间的增加，UE关闭接收机以节省电池能量的时间也增加，UE进一步节省了电量。

当电量a满足0％<a<25％时，参照表3，调整UE特定的DRX值Tue到8Tue，UE通过系统消息SIB2得到的缺省寻呼周期Tc为128，UE指定的寻呼周期为8Tue＝256，则T＝min(Tc，Tue)＝128，也就是DRX的周期为1280ms。因为调整的指定DRX大于系统信息缺省的DRX，因此根据取小规则，则无需调整DRX值，也不需要通过TAU将DRX值通知到网络侧。

如此，UE根据电量动态调整特定DRX值，与系统广播中的默认DRX比较，取小；UE特定的DRX受默认DRX制约，这样既保证UE节省了电量，又保证寻呼传输时延。

综上所述，根据本发明较佳实施例提供的LTE系统中降低终端功耗的装置及方法，终端通过系统消息得到缺省寻呼周期，并且在判断所述缺省寻呼周期为非最小值时，检测终端电量并根据所述终端电量确定终端特定寻呼周期，并获取所述缺省寻呼周期及终端特定寻呼周期两者中数值较小者作为寻呼DRX周期，并根据所述寻呼DRX周期确定终端监听寻呼消息的无线帧号及子帧号。如此，既保证UE节省了电量，又保证寻呼传输时延。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种LTE系统中降低终端功耗的装置，其特征在于，包括判断模块、电量检测模块及动态调整模块，所述判断模块连接电量检测模块，电量检测模块连接动态调整模块，

所述判断模块，用于判断缺省寻呼周期是否为最小值32rf；

所述电量检测模块，用于检测终端电量；

所述动态调整模块，用于根据所述终端电量调整终端特定寻呼周期，并获取所述缺省寻呼周期及终端特定寻呼周期两者中数值较小者作为寻呼DRX周期。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括更新模块，所述更新模块连接动态调整模块及判断模块，所述更新模块用于将所述寻呼DRX周期通过RRC更新到终端侧物理层，并通过TAU过程将寻呼DRX周期更新到网络侧。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，判断模块、电量检测模块、动态调整模块及更新模块均位于NAS网络存储单元。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括寻呼监听模块及寻呼接收模块，所述寻呼监听模块及寻呼接收模块位于物理层单元，所述寻呼监听模块根据寻呼DRX周期确定监听寻呼消息的无线帧号及子帧号。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括RRC单元，所述NAS网络存储单元连接RRC单元，所述RRC单元连接物理层单元：其中所述RRC单元用于从物理层单元接受系统广播消息，将缺省寻呼周期告知NAS网络存储单元；还用于接收NAS网络存储单元发送的调整的寻呼DRX周期，并通知物理层单元。

6.一种使用权利要求1-5任一项所述的装置降低终端功耗的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、终端通过系统消息得到缺省寻呼周期，判断模块判断所述缺省寻呼周期是否为最小值32rf；

S2、若否，电量检测模块检测所述终端电量并将结果通知动态调整模块，动态调整模块根据所述终端电量调整终端特定寻呼周期；

S3、所述动态调整模块获取所述缺省寻呼周期及终端特定寻呼周期两者中数值较小者作为寻呼DRX周期。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，若终端判断缺省寻呼周期为最小值32rf，则电量检测模块不再检测终端电量，且终端直接获取缺省寻呼周期作为寻呼DRX周期。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，动态调整模块根据所述终端电量确定终端特定寻呼周期的过程为：当终端电量逐步递减时，相应增加所述终端特定寻呼周期。