CN107105486A - 通信装置 - Google Patents
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Abstract
此处公开了通信装置,该通信装置包括:射频RF模块;和处理器,所述处理器控制所述RF模块以进行以下操作:从网络接收消息,所述消息请求发送与电力相关的信息,在接收所述消息之后,确定与节电相关的偏好值,如果计时器没有运行,则向所述网络发送所确定的与节电相关的偏好值,并且当向所述网络发送所确定的与节电相关的偏好值时,启动所述计时器。
Description
本申请是原案申请号为201280013236.8的发明专利申请(国际申请号:PCT/KR2012/011065,申请日:2012年12月18日,发明名称:控制无线通信系统中用户设备的发送功率的方法)的分案申请。
技术领域
本发明涉及无线通信系统,更具体地,涉及控制无线通信系统中用户设备的发送功率的方法和设备。
背景技术
作为本发明适用的无线通信系统的示例,将对第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)通信系统进行示意性描述。
图1是示出作为移动通信系统的演进的通用移动通信系统(E-UMTS)的网络结构的示图。E-UMTS是UMTS的演进形式,并且已在3GPP中标准化。通常,E-UMTS可以称为长期演进(LTE)系统。关于UMTS和E-UMTS的技术规范的细节,参考“3rd Generation PartnershipProject;Technical Specification Group Radio Access Network”的第7版和第8版。
参照图1,E-UMTS主要包括用户设备(UE)、基站(或eNB或eNode B)及接入网关(AG),接入网关位于网络(E-UTRAN)的端部且连接至外部网络。通常,eNB可以同时发送用于广播业务、多播业务和/或单播业务的多数据流。
每个eNB可以存在一个或更多个小区(cell)。小区被设置为使用诸如1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz或20MHz的带宽,以向多个UE提供下行或上行发送服务。不同的小区可以被设置为提供不同的带宽。eNB控制多个UE的数据发送或接收。eNB发送下行(DL)数据的DL调度信息,以便向相应的UE通知发送数据的时域/频域、编码、数据大小和混合自动重传请求(HARQ)相关信息。此外,eNB向相应的UE发送上行(UL)数据的UL调度信息,以向UE通知UE可以使用的时域/频域、编码、数据大小以及HARQ相关信息。在eNB之间可以使用用于发送用户流量或控制流量的接口。核心网(CN)可以包括AG和网络节点等,用于UE的用户登记。AG基于跟踪区域(TA)管理UE的移动性。一个TA包括多个小区。
尽管无线通信技术已经发展到基于宽带码分多址(WCDMA)的长期演进(LTE),但是用户和供应商的需求和期望持续增长。另外,由于其它无线接入技术已在不断发展,因此需要新的技术演进,以在未来保证高竞争力。需要降低每比特成本、增加业务可用性、频带的灵活使用、简单的结构、开放的接口、适当的用户设备(UE)功耗等。
发明内容
技术问题
设计用于解决上述问题的本发明的目的在于控制无线通信系统中用户设备的发送功率的方法及设备。
解决问题的方案
本发明的目的能够通过提供一种在无线通信系统中的用户设备(UE)处发送信号的方法来实现,所述方法包括:从网络接收无线资源控制(RRC)配置消息;在接收所述RRC配置消息之后,确定与节电相关的偏好值;以及向所述网络发送所确定的与节电相关的偏好值。
优选地,所述RRC配置消息是RRC配置询问消息或RRC重配置消息。这里,所述RRC重配置消息包括第一字段,所述第一字段使所述UE能够向网络发送所确定的与节电相关的偏好值。
更优选地,使用RRC重配置完成消息或RRC配置响应消息发送所确定的与节电相关的偏好值。
更优选地,所确定的与节电相关的偏好值包括在所述RRC重配置消息的响应消息的第二字段内。这里,所述第二字段是原因(reason)字段。
此外,所述UE处于RRC连接模式。
此外,所述方法还包括:当向所述网络发送所确定的与节电相关的偏好值时,启动计时器。
此外,所述与节电相关的偏好值基于在所述UE中正被驱动的应用。更具体地,所述与节电相关的偏好值基于在所述UE中正被驱动的应用所要求的等待时间(latency)。
作为本发明的另一方面,公开了一种在无线通信系统中的网络处接收信号的方法。所述方法包括:向用户设备(UE)发送无线资源控制(RRC)配置消息;以及从所述UE接收与节电相关的偏好值,其中,在发送所述RRC配置消息之后,接收所述与节电相关的偏好值。
优选地,所述RRC配置消息是RRC配置询问消息或RRC重配置消息。这里,所述RRC重配置消息包括第一字段,所述第一字段使所述UE能够向网络发送所确定的与节电相关的偏好值。
更优选地,使用RRC重配置完成消息或RRC配置响应消息接收所述与节电相关的偏好值。或者,所述与节电相关的偏好值包括在所述RRC重配置消息的响应消息的第二字段内。这里,所述第二字段是原因字段。
更具体地,在由所述UE启动计时器之后,从所述UE接收所述与节电相关的偏好值。或者,所述与节电相关的偏好值基于在所述UE内正被驱动的应用。或者,所述与节电相关的偏好值基于在所述UE内正被驱动的应用所要求的等待时间。
本发明的有益效果
根据本发明的实施方式,可以有效地控制各种流量状态下的上行发送功率。
本发明的效果不限于上述效果,并且根据以下描述,此处没有描述的其它效果对于本领域技术人员将变得显而易见。
附图说明
所包括的附图提供对本发明更进一步的理解,附图例示了本发明的实施方式,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
在附图中:
图1是示出作为移动通信系统的示例的演进的通用移动通信系统(E-UMTS)的网络结构的图;
图2是示出演进的通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)的网络结构的概念的图;
图3是示出基于第三代合作伙伴计划(3GPP)无线接入网络标准的用户设备(UE)与演进的通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)之间的无线接口协议架构的控制平面和用户平面的图;
图4是示出在3GPP系统中使用的物理信道和使用该物理信道的通常的信号发送方法的图;
图5是示出在长期演进(LTE)系统中使用的无线帧的结构的图;
图6是例示出使用寻呼消息的通常的发送和接收方法的图;
图7是示出在LTE系统中提供的基于竞争的随机接入过程中UE和eNB的操作的图;
图8是示出在LTE系统中提供的基于非竞争的随机接入过程中UE和eNB的操作的图;
图9是示出根据本发明的实施方式的信号流的图;
图10是根据本发明实施方式的通信装置的方框图。
具体实施方式
通过参照附图描述的本发明的实施方式,将会理解本发明的配置、操作和其它的特征。以下实施方式是将本发明的技术特征应用于第三代合作伙伴计划(3GPP)系统的示例。
尽管为了方便起见,在本说明书中使用LTE系统和LTE-A系统对本发明的实施方式进行描述,但是本发明的实施方式也可以应用于与上述限定相对应的任何通信系统。另外,尽管在本说明书中基于频分双工(FDD)方案对本发明的实施方式进行描述,但是本发明的实施方式可被很容易地修改并应用于半双工FDD(H-FDD)方案或时分双工(TDD)方案。
图2是示出演进的通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)的网络结构的概念的示图。具体的,E-UTRAN系统是从现有的UTRAN系统中演进而来的系统。E-UTRAN包括多个小区(eNB),并且多个小区通过X2接口相连接。小区通过空中接口连接到用户设备(UE)并通过S1接口连接到演进分组核心(EPC)。
EPC包括移动性管理实体(MME)、服务网关(S-GW)和分组数据网络网关(PDN-GW)。MME具有UE的接入信息和关于UE的能力的信息。这样的信息主要用于UE的移动性管理。S-GW是以E-UTRAN作为端点的网关,并且PDN-GW是以PDN作为端点的网关。
图3是示出基于第三代合作伙伴计划(3GPP)无线接入网络标准的用户设备(UE)与演进的通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)之间的无线接口协议的控制平面和用户平面的图。控制平面指用于发送控制消息的路径,这些控制消息用于管理UE与网络之间的呼叫。用户平面指用于发送在应用层中生成的数据(例如,语音数据或互联网分组数据)的路径。
第一层的物理(PHY)层使用物理信道向更高层提供信息发送服务。PHY层经由传输信道连接到位于更高层上的介质访问控制(MAC)层。数据经由传输信道在MAC层与PHY层之间传输。数据还经由物理信道在发送侧的物理层与接收侧的物理层之间传输。物理信道使用时间和频率作为无线资源。更具体地,在下行中使用正交频分多址接入(OFDMA)方案对物理信道进行调制,并且在上行中使用单载波频分多址(SC-FDMA)方案对物理信道进行调制。
第二层的介质访问控制(MAC)层经由逻辑信道向更高层的无线链路控制(RLC)层提供服务。第二层的RLC层支持可靠的数据发送。RLC层的功能可以由MAC内的功能块来实现。为了在具有相对较小的带宽的无线接口中的互联网协议(IP)分组(例如IPv4分组或IPv6分组)的有效发送,第二层的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩功能以减少不必要的控制信息。
位于第三层的底层的无线资源控制(RRC)层仅在控制平面中进行限定,并且负责与无线载波(RB)的配置、再配置和释放相关联的逻辑信道、传输信道和物理信道的控制。RB是第二层提供的针对UE和网络之间的数据通信的服务。为此,UE的RRC层和网络的RRC层交换RRC消息。
eNB的一个小区被设置为使用诸如1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz或20MHz的带宽,以向多个UE提供下行或上行发送服务。不同的小区可以被设置为提供不同的带宽。
用于从网络到UE的数据发送的下行传输信道包括用于系统信息发送的广播信道(BCH)、用于寻呼消息发送的寻呼信道(PCH)以及用于用户流量发送或控制消息发送的下行共享信道(SCH)。下行多播服务或广播服务的流量或控制消息可以通过下行SCH发送,并且还可以通过下行多播信道(MCH)发送。
用于从UE到网络的数据发送的上行传输信道包括用于发送初始控制消息的随机接入信道(RACH)和用于发送用户流量或控制消息的上行SCH。位于传输信道上方并被映射到传输信道的逻辑信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)以及多播流量信道(MTCH)。
图4是示出在3GPP系统中使用的物理信道和使用该物理信道的通常的信号发送方法的图。
当接通电源或UE进入新小区时,该UE执行诸如与eNB同步的初始小区搜索操作(S301)。UE可以从eNB接收主同步信道(P-SCH)和辅同步信道(S-SCH),执行与eNB的同步,并且获得诸如小区ID的信息。然后,UE可以从eNB接收物理广播信道,以便获得小区内的广播信息。同时,UE可以接收下行参考信号(DL RS),以便在初始小区搜索步骤中确认下行信道状态。
完成初始小区搜索的UE可以接收物理下行控制信道(PDCCH),并根据包括在PDCCH中的信息接收物理下行共享信道(PDSCH),以便获得更详细的系统信息(S302)。
同时,如果初始接入eNB或不存在用于信号发送的无线资源,则UE可以执行针对eNB的随机接入过程(RACH)(步骤303到306)。在这种情况下,UE可以通过物理随机接入信道(PRACH)发送特定序列作为前导码(S303和S305),并且通过PDCCH和与该PDCCH对应的PDSCH接收该前导码的响应消息(S304和S306)。在基于竞争的RACH的情况下,还可以执行竞争解决过程。
执行以上过程的UE可以执行PDCCH/PDSCH的接收(S307)和作为通常的上行/下行信号发送过程的物理上行共享信道(PUSCH)/物理上行控制信道(PUCCH)的发送。具体地,UE通过PDCCH接收下行控制信息(DCI)。DCI包括控制信息(例如,UE的资源分配信息),并且其格式根据使用目的而变化。
在上行中从UE向eNB发送的控制信息或在下行中从eNB向UE发送的控制信息包括下行/上行ACK/NACK信号、信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵索引(PMI)、秩指示符(RI)等。在3GPP LTE系统的情况下,UE可以通过PUSCH和/或PUCCH发送诸如CQI/PMI/RI的控制信息。
图5是示出在长期演进(LTE)系统中使用的无线帧的结构的图。
参照图5,无线帧具有10ms(327200*Ts)的长度,并且包括具有相同大小的10个子帧。各子帧具有1ms的长度,并包括两个时隙。各时隙具有0.5ms(15360*Ts)的长度。Ts表示采样时间,并且由Ts=1/(15kHz*2048)=3.2552*10-8(大约33ns)来表示。每个时隙包括时域中的多个OFDM符号,并且包括频域中的多个资源块(RB)。在LET系统中,一个RB包括12个子载波*7(6)个OFDM或SC-FDMA符号。可以以一个或更多个子帧为单位来确定发送时间间隔(TTI),该TTI是用于发送数据的单位时间。无线帧的结构仅是示例性的,并且无线帧中包括的子帧的数量、子帧中包括的时隙的数量,或时隙中包括的OFDM或SC-FDMA符号的数量也可以进行各种改变。
在下文中将描述UE的RRC状态及RRC连接方法。RRC状态表示UE的RRC层是否在逻辑上连接到E-UTRAN的RRC层,如果相连接,则称为RRC_CONNECTED状态;如果没有连接,则称为RRC_IDLE状态。
由于E-UTRAN能在小区单元中检查RRC_CONNECTED状态的UE的存在,所以可以有效地控制UE。相反,E-UTRAN不能检查RRC_IDLE状态的UE的存在,所以核心网络(CN)在大于小区的跟踪区域(TA)单元中管理RRC_IDLE状态的UE。也就是说,为了接收服务(例如,语音或数据),UE的RRC_IDLE状态应该转变成RRC_CONNECTED状态。
具体地,当用户初始启动UE时,UE首先搜索合适的小区,并在RRC_IDLE状态下驻留在该小区。当需要建立RRC连接时,处于RRC_IDLE状态的UE通过RRC连接过程与E-UTRAN进行RRC连接,以转变成RRC_CONNECTED状态。例如,如果由于用户的呼叫连接尝试而需要上行数据发送,或如果响应于从E-UTRAN收到的寻呼消息而发送响应消息,则处于闲置状态的UE需要与E-UTRAN进行RRC连接。
图6是例示出使用寻呼消息的通常的发送和接收方法的图。
参照图6,寻呼消息包括寻呼记录,寻呼记录包括寻呼原因和UE标识。当接收到寻呼消息时,为了降低功耗,UE可以执行非连续接收(DRX)。
更具体地,网络在每个称为寻呼DRC周期的时间周期内配置多个寻呼时机(PO),并且特定的UE仅接收特定的寻呼时机并获得寻呼消息。UE不在特定时机之外的时机接收寻呼信道,并且为了降低功耗可以处于休眠状态。一个寻呼时机与一个TTI对应。
eNB和UE使用寻呼指示符(PI)作为指示发送寻呼消息的特定值。eNB可以限定特定标识(例如,寻呼-无线网络临时标识(P-RNTI))作为PI,并向UE通知寻呼信息发送。例如,UE在每个DRX周期被唤醒,并且为了检查是否收到寻呼信息而接收一个子帧。如果P-RNTI存在于由UE接收到的子帧的L1/L2控制信道(PDCCH)中,则UE可以确认在子帧的PDSCH中存在寻呼消息。另外,如果UE的标识(例如,IMSI)存在于寻呼消息中,则UE响应eNB(例如,接收RCC连接或系统信息)并从eNB接收服务。
以下将描述系统信息。系统信息包括将UE连接到eNB所需的必要信息。因此,UE应该在连接到eNB之前接收所有系统信息,并总是具有新的系统信息。由于位于小区中的所有UE都应该知道系统信息,所以eNB周期地发送系统信息。
系统信息可以分为主信息块(MIB)、调度块(SB)和系统信息块(SIB)。MIB使UE能够知道小区的物理配置,例如,带宽。SB表示SIB的发送信息,例如,发送周期。SIB是一组相关联的系统信息。例如,特定的SIB仅包括关于周边小区的信息,并且另一个SIB仅包括关于被UE所使用的上行无线信道的信息。
下文中将描述小区选择和小区重选过程。
如果将UE接通电源,则UE选择具有适当质量的小区,并执行用于接收服务的准备过程。处于RRC_IDLE状态的UE应该总是选择适当的质量并准备从小区接收服务。例如,刚刚启动的UE应该选择具有适当质量的小区以执行网络注册。如果处于RRC_CONNECTED状态的UE进入RRC_IDLE状态,则UE应该选择该UE在RRC_IDLE状态下将驻留的小区。在UE处,选择满足特定条件的小区以在服务备用状态(例如RRC_IDLE状态)下驻留在该小区的过程被称为小区选择。由于小区选择是在UE没有确定该UE在RRC_IDLE状态下驻留的小区的状态下进行的,所以尽快选择小区就非常重要。因此,在UE的小区选择过程中,虽然小区没有向UE提供最好的无线信号质量,但是仍选择提供等于或大于预定基准的无线信号质量的该小区。
如果UE选择满足小区选择基准的小区,则UE从小区的系统信息接收UE在RRC_IDLE状态下在小区内操作所必需的信息。UE接收RRC_IDLE状态操作所需的所有信息,之后在RRC_IDLE状态下向网络请求服务或者等待从网络接收服务。
UE在小区选择过程中选择某个小区之后,UE和eNB之间的信号强度或质量可以因UE的移动或无线环境的变化而变化。因此,如果所选择的小区质量劣化,则UE可以选择提供更好质量的另一小区。如果重新选择小区,则通常选择提供比当前所选的小区的信号质量更好的信号质量的小区。这样的过程被称为小区重选。执行小区重选过程以选择从无线信号质量的角度来看向UE提供最好的质量的小区。除了无线信号的质量以外,网络还可以为每个频率设置优先级,并将优先级通知给UE。接收到优先级的UE优先考虑优先级而不是无线信号质量。
下面将描述LET系统中提供的随机接入(RA)过程。LET系统中提供的随机接入(RA)过程分为基于竞争的随机接入过程和基于非竞争的随机接入过程。根据RA过程中使用的随机接入前导码是由UE直接选择还是由eNB选择的来确定基于竞争的随机接入过程或基于非竞争的随机接入过程。
在基于非竞争的随机接入过程中,UE使用由eNB直接分配给该UE的随机接入前导码。因此,如果eNB仅向UE分配特定的随机接入前导码,则该随机接入前导码仅由该UE使用,并且其它UE不使用该随机接入前导码。因此,由于随机接入前导码与使用该随机接入前导码的UE一对一地对应,所以不发生竞争。在这种情况下,由于eNB一接收到随机接入前导码就可以知道发送该随机接入前导码的UE,所以效率很好。
在基于竞争的随机接入过程中,因为随机接入前导码是从可以由UE使用的多个随机接入前导码中任意选择并发送的,所以多个UE可以总是使用相同的随机接入前导码。因此,当eNB接收到特定的随机接入前导码时,该eNB不能检查哪个UE发送了该随机接入前导码。
在以下情况下,UE执行随机接入过程:1)如果UE没有与eNB进行RRC连接就执行初始接入,2)如果UE首先在切换过程中接入目标小区,3)如果随机接入过程是由eNB的命令请求的,4)如果上行数据是在未执行上行时间同步或未分配用于请求无线资源的无线资源的状态下生成的,以及5)在由于无线链接失败或切换失败而导致的恢复过程。
图7是示出在LTE系统中提供的基于竞争的随机接入过程中UE和eNB的操作的图。
参照图7,在步骤701中,UE可以从通过系统信息或切换命令表示的一组随机接入前导码中随机选择单个随机接入前导码,选择并发送能够发送该随机接入前导码的物理随机接入信道(PRACH)资源。此时,该前导码被称为RACH MSG 1。
在步骤702中,在发送随机接入前导码后,UE试图在随机接入响应接收窗口内接收其自己的随机接入响应,该随机接入响应接收窗口由eNB通过系统信息或切换命令表示。更具体地,RACH MSG 2,即随机接入响应信息以MAC PDU的形式发送,并且经由PDSCH发送该MAC PDU。此外,为了使UE能够适当地接收经由PDSCH发送的信息,还发送PDCCH。也就是说,PDCCH包括关于应当接收该PDSCH的UE的信息、PDSCH的无线资源的频率和时间信息、及PDSCH的发送格式。如果UE已经成功地接收到PDCCH,则根据关于PDCCH的信息,适当地接收经由PDSCH发送的随机接入响应。随机接入响应包括随机接入前导码标识、UL授权、临时C-RNTI、时间对准命令等。需要随机接入前导码标识的原因在于因为用于一个或更多个UE的随机接入响应信息可以包括在一个随机接入响应中,并因此需要指出上行授权、临时C-RNTI及时间对准命令是对哪个UE有效的。随机接入前导码标识与在步骤701中由UE选择的随机接入前导码匹配。
随后,在步骤703中,如果UE已经接收到对于该UE有效的随机接入响应,则UE处理包括在该随机接入响应中的所有信息。也就是说,UE应用时间对准命令并存储临时C-RNTI。此外,使用上行授权向eNB发送存储于UE的缓存器内的数据或新生成的数据。此时,通过上行授权发送的数据,即MAC PDU,被称为RACH MSG3。UE的标识应该必须包括在上行授权中所包括的数据内。这是因为在基于竞争的随机接入过程中eNB不能确定哪个UE执行随机接入过程,所以为了执行随后的竞争解决,应该识别该UE。存在两种不同的方案来包括UE标识。第一方案是如果在随机接入过程之前UE就已经接收到由相应的小区分配的有效小区标识,则通过UL授权发送UE的小区标识。相反地,第二方案是如果在随机接入过程之前UE没有接收到有效的小区标识,则发送UE的唯一标识。通常,唯一标识比小区标识长。如果UE已经通过UL授权发送数据,则UE启动竞争解决(CR)计时器。
最后,在UE通过包括在随机接入响应中的UL授权发送包括其自己的标识的数据之后,UE等待来自eNB的用于竞争解决的指示。也就是说,UE试图接收PDCCH以接收特定消息。这里存在两种方案用于接收PDCCH。如上文所述,如果通过UL授权发送的标识是小区标识,则UE试图使用其自己的小区标识接收PDCCH,如果标识是UE自己的唯一标识,则UE试图使用随机接入响应中包括的临时C-RNTI接收PDCCH。此后,在前一方案中,如果在竞争解决计时器期满之前已经通过UE自己的小区标识接收到PDCCH(即,RACH MSG 4),则UE确定随机接入过程已经正常执行并且完成该随机接入过程。在后一方案中,如果在竞争解决计时器期满之前已经通过临时C-RNTI接收到PDCCH,则UE检查通过由PDCCH指示的PDSCH传送的数据。如果UE的唯一标识包括在数据中,则UE确定随机接入过程已经正常执行并且完成该随机接入过程。
图8是示出在LTE系统中提供的基于非竞争的随机接入过程中UE和eNB的操作的图。
如上文所述,在基于非竞争的随机接入过程中,不同于基于竞争的随机接入过程,如果已经接收到随机接入响应信息,则UE确定随机接入过程已经正常执行并且完成该随机接入过程。此外,非竞争随机接入过程可以在切换过程或当eNB请求该过程时执行。当然,即使在这些情况下,也可以执行基于竞争的随机接入过程。首先,对于基于非竞争的随机接入过程,从eNB接收不会引起竞争的专用随机接入前导码是很重要的。为了接收随机接入前导码,可以使用切换命令和PDCCH命令。
此外,当UE发送随机接入前导码时,eNB可以设置要使用的PRACH资源。PRACH资源包括当UE发送随机接入前导码时将使用的子帧和频率资源。
表1示出PRACH资源的PRACH掩码索引(mask index),该PRACH掩码索引由eNB针对UE设置。
表1
[表1]
例如,在FDD模式中,根据表1中的PARCH掩码索引,UE可以在10个子帧中的一个子帧或偶数子帧或奇数子帧中发送随机接入前导码。
参照图8,UE在步骤801中接收由eNB分配的随机接入前导码,并在步骤802中将前导码发送至eNB。步骤803中的接收随机接入响应的方法与图7中基于竞争的随机接入过程的接收随机接入响应的方法是等同的。
近来,在互联网环境中,流量是双向生成的。也就是说,例如,在智能手机中,存在发送给网络的分组以及从网络发送给智能手机的分组。如果智能手机,即,UE,生成分组,则UE立刻接入网络并请求网络分配无线资源,以向eNB通知该UE有数据要发送给eNB。因此,分组发送不会出现问题。
然而,如果网络生成数据,则UE可能不会自动识别出网络生成了数据。因此,UE使用从网络发送的信号来确定是否有数据从网络发送至UE。在这种情况下,如果UE连续检查要接收的信号,则会消耗大量的电力。因此,UE根据网络配置以预定周期检查要接收的信号,并且该检查过程被称为非连续接收(DRX)过程。
根据DRX过程,网络可以确定UE什么时候可以监测网络的信号。此时,如果有必要,则网络可以通知UE有数据要发送。这里限定了DRX周期并且DRX周期设置为UE监测eNB的信号的时间间隔。例如,如果DRX周期是1秒,则UE以1秒的时间间隔监测eNB的信号。
过去,只存在具有简单功能的UE。这样的UE没有互联网接入功能,并且尽管存在互联网接入功能也只能提供简单的信息显示功能。然而,随着智能手机迅速得到广泛使用,UE可以在任何时候接入互联网,并通过互联网接入支持新的和各种应用。甚至当用户没有直接操作UE时,每个应用都可以操作并产生流量,并且,在一些情况下,不同的应用可以同时产生流量。常规的,每个UE仅为呼入的语音呼叫而准备。然而,在智能手机环境中,每个UE应该为流量而准备,该流量可以在任何时候从互联网发送给每个应用。
主要在当前的智能手机环境下产生的流量的示例包括:在互联网浏览过程中产生的流量、在诸如射击游戏的应用中产生的流量、在诸如即时消息发送的应用中产生的流量及在诸如互联网语音传输协议(VoIP)的应用中产生的流量。
在互联网浏览过程中产生流量的情况下,用户点击网络浏览器之后,网页开始下载,并且如果页面下载已经完成,则用户开始阅读内容。在用户在互联网页上点击某个链接之前,不显示新的互联网数据。甚至当点击之后用于下载页面所需的时间长达好几秒,用户都不会抱怨。甚至在即时消息发送中,由于用户花费相当多的时间在智能手机上输入文本,所以不要求即时信息发送。
相反地,在VoIP的情况下,应当立刻将用户的语音数据发送给对方和网络,并应当立刻将对方的语音数据发送给用户。作为参考,在语音呼叫应用的情况下,以20ms的间隔一个接一个地生成语音数据。
考虑到流量特征,优选地,互联网浏览或即时消息发送的DRX周期较长。但是,优选地,VoIP的DRX周期较短。这里,当eNB设置UE的DRX周期时,eNB并不知道UE上安装了哪个应用,也不知道当前被激活的是哪个应用。特别地,由于DRX过程不是针对由UE生成的数据执行的,而是针对从互联网向UE发送的下行数据执行的,所以在流量从互联网到达之前,eNB应当将与整个DRX过程相关联的参数(包括DRX周期)设置成适合于UE。
甚至当eNB针对UE将DRX参数设置为针对互联网浏览进行了优化时,如果UE实际上执行VoIP,则在语音发送中发生延迟,由此用户的满意度还是会很低。如果对于使用互联网浏览的用户设置针对VoIP进行了优化的DRX参数,则会迅速耗尽电池电量。在3GPP标准文件TS36.331的“DRX-Config”中定义了DRX参数,并且DRX参数包括DRX周期长度、DRX周期偏移、DRX休止计时器、以及DRX重传计时器等。如果UE实际与eNB建立连接,则通过3GPP标准文件TS36.331的“RadioResourceConfigDedicatedIE”将DRX配置信息发送给UE。
总之,由于新流量环境的影响,功耗已迅速增加,所以降低了用户的满意度。因此,在本发明中,在安装了用于生成具有不同特征的数据的各种应用的环境中,通过提供具有合适质量的数据传送服务可以降低UE的功耗并提高用户满意度。
在本发明中,UE收集用于设置参数的流量环境信息,以便于管理UE和eNB之间的连接,并发送流量环境信息给eNB。这里,流量环境信息可以包括表2中示出的内容。与UE的功耗相关联的流量环境信息被从UE发送至网络,因此可以被称为功率优先信息(powerpreference information)。
表2
[表2]
如果eNB根据表2的流量环境信息知道关于UE的速度的信息,则通过考虑用户数据的存在,eNB可以准确地确定UE是处于RRC_CONNECTED状态还是处于RRC_IDLE状态。
例如,具有高速度的UE不使用切换过程,而是首先进入RRC_IDLE状态,然后在新小区内转变成RRC_CONNECTED状态。在这种情况下,UE可以使用下述方法以将速度信息发送给eNB。首先,eNB向UE发送速度范围(band)信息。例如,速度范围1是从0km/h到30km/h,且速度范围2是从30km/h到60km/h。因此,UE测量其速度,如果UE的速度与速度范围1对应,则通知eNB速度与速度范围1对应。之后,如果UE的速度变化,并由此速度范围也变化,则UE通知eNB速度发生变化。
作为速度信息的另一实现,UE通知eNB指示当UE从RRC_IDLE状态转变成RRC_CONNECTED状态时在预定时间内UE经过多少小区的信息。例如,如果UE在10秒内经过3个小区,则将该UE的速度视为大于10秒内经过1个小区的UE的速度。在这种情况下,数据传输一完成,eNB就释放具有高速度的UE的RRC连接并阻止UE的切换操作,从而防止UE的额外功耗。另选地,当UE从RRC_IDLE状态转变成RRC_CONNECTED状态时,可以向eNB发送指示什么时候UE中最终产生流量并与网络进行交换的信息。
表2中的流量特征信息是考虑UE上安装的应用、UE上激活的应用及UE上产生的流量等计算出来的。UE的流量特征信息可以包括:1)流量分组的大小的分布和/或平均值;2)流量分组的到达时间间隔值(inter-arrival time value)的分布和/或平均值;3)TCP协议栈信息,例如,关于是否使用TCP超时值、TCP缓存大小或延迟ACK机制的信息。当生成流量特征信息时,UE可以考虑互联网协议(IP)层和较低无线协议层的操作,从而可以考虑由于RLC状态PDU(例如,RLC ACK)而导致的数据发送。
在表2中,用户偏好信息指的是指示UE是请求低等待时间(latency)还是高电池节电的信息。例如,在VoIP的情况下,由于应当最小化等待时间,所以要求短DRX周期,此时,UE消耗大量功率。相反,在即时消息发送服务的情况下,由于等待时间不是问题,因此使用长DRX周期,从而有利地降低了功耗。因此,UE通知eNB关于是否期望通过用户选择或UE计算来设置DRX周期的信息,在该DRX周期内,虽然消耗大量功率但是等待时间很短。换句话说,UE通知eNB关于是否期望通过用户选择或UE计算来设置DRX周期的信息,在该DRX周期内,虽然消耗少量功率但是等待时间很长。可以按照下文实现从UE向eNB发送用户偏好信息的方法。
首先,UE存储关于DRX配置信息的第一配置信息和第二配置信息,考虑其流量状态选择第一配置信息和第二配置信息中的一个,并通知eNB所选择的信息。
另选地,UE可以只存储关于DRX配置信息的第一配置信息,并考虑其流量状态向eNB通知DRX配置信息是否被请求从第一配置信息变化。第一配置信息的示例是由UE发送的第一DRX配置信息。另选地,第一配置信息指的是当eNB向UE发送DRX配置信息时由eNB指定为第一配置信息的与DRX相关联的配置信息。另选地,第一配置信息指的是刚好在eNB向UE发送DRX配置信息之前从eNB向UE发送的DRX配置信息。另选地,第一配置信息可以指当eNB向UE发送DRX配置信息时,由UE设置并使用的DRX配置信息。
更具体地,如果UE不使用第一配置信息或者如果UE根据第二配置信息设置DRX周期,则UE可以发送用户偏好信息并请求根据第一配置信息设置DRX周期。
另选地,当UE根据第一配置信息设置DRX周期时,UE向eNB发送用户偏好信息并请求eNB根据不同于第一配置信息的第二配置信息来设置DRX周期。
用户偏好信息用于向eNB通知关于UE是否使用长DRX周期或者UE是否期望转变成RRC_IDLE状态或转变成电池节约状态。
从UE向eNB发送用户偏好信息,即,关于UE是否请求与功耗相关联的低等待时间或高电池节约的信息,因此用户偏好信息也被称为功率优先指示符。
此外,可以如下将用户偏好信息发送至eNB。如果不满足当前设置的DRX配置信息,则UE向eNB发送用户偏好信息。此时发送的用户偏好信息是相对信息,该相对信息指示UE是否期望设置功耗高于当前使用的DRX周期但等待时间低的DRX周期,或者UE是否期望设置功耗低于当前使用的DRX周期但等待时间高的DRX周期。优选地,由于仅指示了关于功耗是增加还是降低,或者相比于当前使用的DRX周期,DRX周期是增加还是降低的信息,所以可以使用1比特来表示该信息。
然而,在上述过程中,流量特征信息可以由UE计算并被发送至网络,或者可以直接由网络计算出来。从UE发送至网络的分组可以从UE经由基站(eNB)发送至核心网络。相似地,从网络发送至UE的分组可以经由核心网络和基站(eNB)发送。因此,如果忽略eNB和UE之间产生的发送等待时间和损失,则在UE处计算的业务发送信息与在网络的每个节点处计算的流量特征信息是相似的。因此,在本发明的另一实施方式中,由网络(例如,PCRF/S-GW/P-GW/eNB/MME)计算并指定流量特征信息。
在这种情况下,当UE处于RRC_CONNECTED状态时,网络对与UE交换的流量进行分析,计算流量特征信息,并存储该信息。优选地,当UE转换为RRC_IDLE状态时,在网络中存储当UE处于RRC_CONNECTED状态时所产生的流量特征信息。之后,如果UE再转变成RRC_CONNECTED状态,则存储的信息被再一次发送至eNB,并且eNB使用接收到的流量特征信息对连接至UE所必需的参数进行设置。在这种情况下,流量特征信息是通过以前的流量分析或设置值分析而存储的之前使用的DRX配置或最优DRX配置。
为了更有效地对连接UE和eNB所必需的参数进行设置,除了存储DRX配置值之外,还可以存储UE连接配置信息。也就是说,当UE进入RRC_IDLE状态时,网络可以存储已经用于最近接入的连接配置信息,并且当UE再次进入RRC_CONNECTED状态时,网络使用该存储的信息与UE建立连接。
上述流量环境信息和流量特征信息定义了RRC连接配置询问消息、RRC连接配置建议消息以及RRC连接配置拒绝消息。例如,UE从eNB接收新的连接配置信息,分析该连接配置信息,并通过RRC连接配置建议消息(如果存在)通知eNB能够改善其性能(capability)或功耗的参数。
此时,为了防止UE任意地发送RRC配置建议消息,只有当网络发送RRC配置询问消息或与其对应的信息时,UE才向网络发送RRC建议消息或RRC配置拒绝消息。RRC配置拒绝消息通知网络从该网络发送至UE的新的连接配置信息中所包括的一些参数可能会在UE的性能方面引起问题。
当发送RRC配置建议消息或RRC配置拒绝消息时,UE可以包括关于哪个参数引起问题或该参数的基准值的信息。此外,当UE向eNB发送RRC配置建议消息或RRC配置拒绝消息时,UE还可以包括指示为什么发送该消息的原因信息。该原因信息字段包括指示UE的功率不够或UE的应用请求低等待时间的信息。
作为另一示例,当eNB想知道UE的偏好配置时,eNB向UE发送RRC配置询问消息。当UE接收到RRC配置询问消息时,UE用RRC配置响应消息进行响应。如果UE想改变RRC/PDCP/MAC/RLC/PHY配置,则RRC配置响应消息包括UE想改变的参数的优选值。
另外,RRC重配置消息能够包括RRC建议字段。当UE接收到包括设置成“yes”的“RRC建议字段”的RRC消息时,并且如果UE具有它想改变的参数,则UE使用RRC重配置完成消息或RRC配置响应消息内的参数的优选值进行响应。在这种情况下,如果改变的原因是为了节省功率,则UE还在响应消息中包括原因字段。
另外,当发送包括参数(例如,功率指示符)的优选值的RRC消息时,UE运行计时器X。另选地,当在较低层中接收到成功发送的确认时,可以启动该计时器。另选地,当从网络接收到新的DRX设置时,可以启动该计时器。当该计时器运行时,UE不应发送包括参数(例如,功率指示符Power Indicator)的优选值的另一RRC消息。优选地,如果当计时器X运行时,功率指示符的设置发生变化或UE偏好发生变化,则UE发送另一功率指示符并重启计时器X。
此外,可以使用MAC控制单元(element)发送流量环境信息和流量特征信息,以减少RRC消息的开销。在这种情况下,MAC控制单元可以使用特定的逻辑信道标识(LCID)值。这样的MAC控制单元可以包括UE的DRX配置信息偏好。
此外,甚至当UE向eNB发送上述流量环境信息和流量特征信息时,特定的eNB可能不会执行用于处理流量环境信息和流量特征信息的功能。在这种情况下,如果UE向eNB发送流量环境信息和流量特征信息,则这会导致无线资源浪费和eNB故障。
因此,在本发明中,eNB向UE通知eNB是否可以执行与流量环境信息和流量特征信息相关联的功能。UE可以通知eNB关于UE是否可以执行与流量环境信息和流量特征信息相关联的功能。此外,如果eNB通知UE关于eNB是否可以执行与流量环境信息和流量特征信息相关联的功能,则UE可以通知eNB关于UE是否可以执行与流量环境信息和流量特征信息相关联的功能。
如果eNB使用根据本发明的流量环境信息或流量特征信息,则eNB向用户的UE提供合适的连接配置信息,以使用合适的DRX周期,或者在合适的时间释放与UE的RRC连接,从而将UE切换至RRC_IDLE状态。因此,可以优化UE的功耗并适当地控制等待时间。根据本发明,当移动通信系统有效地设置系统配置值时,UE有效地测量并报告支持信息,以降低UE的功耗并向用户提供适当的服务质量。
图9是示出根据本发明的实施方式的信号流的示图。
参照图9,在S901中,UE从网络(例如,eNB)接收RRC配置消息。此处,RRC配置消息能够是RRC配置询问消息或RRC重配置消息。优选地,RRC重配置消息包括使UE能够向网络发送与节电相关的偏好值的字段。
在S902中,接收到RRC配置消息的UE确定与节电相关的偏好值。也就是说,在从网络接收到RRC配置消息之后,UE确定与节电相关的偏好值。
优选地,考虑在UE中正被驱动的应用来确定与节电相关的偏好值。更具体地,根据由应用要求的等待时间来确定与节电相关的偏好值。
此外,在S903中,UE向网络发送与节电相关的偏好值。此处,使用RRC重配置完成消息或RRC配置响应消息发送与节电相关的偏好值。优选地,与节电相关的偏好值包括在RRC重配置完成消息或RRC配置响应消息的原因字段中。
更具体地,当向网络发送与节电相关的所确定的偏好值时,UE能够启动计时器开始计时。当该计时器运行时,UE不应发送包括与节电相关的偏好值的另一RRC消息。
图10是根据本发明实施方式的通信装置的框图。
参照图10,通信装置1000包括处理器1010、存储器1020、射频(RF)模块1030、显示模块1040、及用户接口模块1050。
为了便于描述而示出通信装置1000,且省略其中的某些模块。此外,通信装置1000还可以包括需要的模块。此外,通信装置1000的一些模块还可以被细分。处理器1010被配置用于执行结合附图所描述的本发明的实施方式的操作。对于处理器1010的操作的详细描述,可以参照与图1至9相关的描述。
存储器1020连接至处理器1010,以存储操作系统、应用、程序代码、数据等。RF模块1030连接至处理器1010,以执行用于将基带信号转换成无线信号或将无线信号转换成基带信号的功能。RF模块1030执行模拟转换、放大、过滤及增频转换或其逆过程。显示模块1040连接至处理器1010以显示各种信息。尽管没有限制,但是已知的器件,例如,液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)或有机发光二极管(OLED)都可以被用作显示模块1040。用户接口模块1050连接至处理器1010,并可以由已知用户接口(例如,键盘和触摸屏)的组合所配置。
通过根据预定的形式组合本发明的构成组件和特征而提出上述实施方式。在没有额外注释的情况下,单个构成组件或特征应当被视为可选因素。如果需要,单个构成组件或特征可以不与其它组件或特征相结合。此外,可以组合一些构成组件和/或特征来实现本发明的实施方式。在本发明的实施方式中公开的操作顺序可以改变。任何实施方式的一些组件或特征还可以包含在其它实施方式中,或者在必要时被其它实施方式中的一些组件或特征替代。此外,很明显,引用特定权利要求的一些权利要求可以与引用除了所述特定权利要求以外的其它权利要求的另一些权利要求相组合,以构成实施方式,或者可以在提交本申请之后通过修改来增加新的权利要求。
基于基站和用户设备之间的数据通信关系而公开了本发明的上述实施方式。在必要时,由本发明中的基站执行的特定操作也可以由基站的上层节点来执行。换句话说,对于本领域技术人员而言,在由包括基站的多个网络节点构成的网络中,用于使基站能够与用户设备通信的各种操作将由基站或除了基站以外的其它网络节点执行将是显而易见的。术语“基站”在必要时可以被术语固定站、Node-B、eNode-B(eNB)或接入点取代。
可以通过各种手段(例如,硬件、固件、软件或它们的组合)来实现本发明的实施方式。在由硬件实现本发明的情况下,可以通过专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等实现本发明的实施方式。
如果通过固件或软件实现本发明的操作或功能,则可以按照各种方式(例如,模块、过程、函数等)的形式实现本发明。软件代码可以存储在存储单元中,以由处理器驱动。存储单元可以置于处理器的内部或外部,使得它能够经由各种已知部件与前述处理器进行通信。
对于本领域技术人员而言,很明显,可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,对本发明做出各种修改和变形。因此,本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其等同物范围内的对本发明的修改和变形。
工业可应用性
尽管描述了在3GPP LTE系统中应用控制无线通信系统中的用户设备(UE)的发送功率的方法及其装置,本发明还可以应用于除了3GPP LTE系统之外的各种无线通信系统。
Claims (12)
1.一种通信装置,该通信装置包括:
射频RF模块;和
处理器,所述处理器控制所述RF模块以进行以下操作:
从网络接收消息,所述消息请求发送与电力相关的信息,
在接收所述消息之后,确定与节电相关的偏好值,
如果计时器没有运行,则向所述网络发送所确定的与节电相关的偏好值,并且
当向所述网络发送所确定的与节电相关的偏好值时,启动所述计时器。
2.根据权利要求1所述的通信装置,其中,所述消息是无线资源控制RRC配置消息。
3.根据权利要求2所述的通信装置,其中,所述RRC配置消息是RRC配置询问消息或RRC重配置消息。
4.根据权利要求3所述的通信装置,其中,所述RRC重配置消息能够向所述网络发送所确定的与节电相关的偏好值。
5.根据权利要求1所述的通信装置,其中,使用无线资源控制RRC重配置完成消息或RRC配置响应消息来发送所确定的与节电相关的偏好值。
6.根据权利要求1所述的通信装置,其中,所述与节电相关的偏好值被包括在所述消息的响应消息的字段中。
7.一种通信装置,该通信装置包括:
射频RF模块;以及
处理器,所述处理器控制所述RF模块以进行以下操作:
向用户设备UE发送消息,所述消息请求所述UE发送与电力相关的信息,并且
在发送所述消息之后,从所述UE接收与节电相关的偏好值,
其中,对于所述与节电相关的偏好值的发送,使用计时器,并且
其中,如果运行所述计时器,则从所述UE不发送所述与节电相关的偏好值。
8.根据权利要求7所述的通信装置,其中,所述消息是无线资源控制RRC配置消息。
9.根据权利要求8所述的通信装置,其中,所述RRC配置消息是RRC配置询问消息或RRC重配置消息。
10.根据权利要求9所述的通信装置,其中,所述RRC重配置消息使所述UE能够发送所确定的与节电相关的偏好值。
11.根据权利要求7所述的通信装置,其中,使用无线资源控制RRC重配置完成消息或RRC配置响应消息来接收所述与节电相关的偏好值。
12.根据权利要求7所述的通信装置,其中,所述与节电相关的偏好值被包括在所述消息的响应消息的字段中。
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