CN108307692A - 用户设备、网络节点以及用户设备和网络节点的方法 - Google Patents

用户设备、网络节点以及用户设备和网络节点的方法 Download PDF

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CN108307692A CN201580079848.0A CN201580079848A CN108307692A CN 108307692 A CN108307692 A CN 108307692A CN 201580079848 A CN201580079848 A CN 201580079848A CN 108307692 A CN108307692 A CN 108307692A
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Abstract

本发明涉及一种用户设备和网络节点。用户设备(100)包括处理器(102)和收发器(104)，其中，所述处理器(102)用于：在第一操作模式(M1)下操作所述收发器(104)，其中，在所述模式下，所述收发器(104)用于接收射频RF信号并发送RF信号；或在第二操作模式(M2)下操作所述收发器(104)，其中，在所述模式下，所述收发器(104)用于发送但不接收RF信号。网络节点(300)包括：处理器(302)，用于为用户设备(100)确定第一操作模式(M1)或第二操作模式(M2)，其中，在所述第一操作模式(M1)下，所述用户设备(100)用于接收并发送RF信号，而在所述第二操作模式(M2)下，用于发送但不接收RF信号；收发器(304)，用于向用户设备(100)发送第一控制信号(first control signal，简称CS1)，其中，所述第一控制信号(first control signal，简称CS1)包括指示所确定的第一操作模式(M1)或第二操作模式(M2)的操作模式命令。此外，本发明还涉及对应的方法、计算机程序以及计算机程序产品。

Description

用户设备、网络节点以及用户设备和网络节点的方法
技术领域
本发明涉及一种用户设备和网络节点。此外，本发明还涉及对应的方法、计算机程序以及计算机程序产品。
背景技术
用户设备(如用户设备，user equipment，简称UE)的无线调制解调器中的功耗通常能够分为固定功耗和可变功耗。固定功耗包括维护子系统所需的功率，如射频(radiofrequency，简称RF)子系统和基带(baseband，简称BB)子系统，并使子系统保持在空闲模式。可变功耗包括接收、发送、编码/解码、检测和处理信号所需的功率。
固定功耗部分相对较高，这意味着低数据速率的情况下功耗也高。由于高固定功耗，当前的蜂窝系统采用非连续接收和发送(discontinuous reception andtransmission，简称DRX/DTX或DTRX)操作模式，这意味着无线调制解调器的子系统在无接收或发送期间内关闭。
随着流量和使用时间的增加，智能手机的功耗预计在未来会增加。相反，有了机器对机器(machine-to-machine，简称M2M)设备，流量会很低，并且功耗以空闲时间功耗为主。未来，无线通信系统将会配备内置定位技术。随着移动M2M无线调制解调器的实时位置跟踪，由于频繁的定位信令，功耗甚至更加严重。
DTRX功能在没有数据要发送或接收期间关闭收发器，从而节省用户设备的能量。在连接模式DRX中，周期性地调度用户设备，使得用户设备知道何时活动和何时休眠。无线网络还能指定用户设备在每个周期内能够开启多长时间，以及在成功解码数据后用户设备应该开启多长时间。
在3GPP长期演进(Long Term Evolution，简称LTE)中，存在两个UE阶段：RRC_IDLE和RRC_CONNECTED，并能为这两个阶段配置DRX功能。无线网络通过发送UE或小区特定DRX参数来控制DRX机制。UE使用通过系统信息块2(system information block 2，简称SIB2)信令广播的小区特定DRX参数，或使用通过NAS信令广播的UE特定DRX参数。然而，一旦接收到与DRX/DTX功能相关的参数，UE变得自主且能够相应地开启/关闭自身。
无线调制解调器还使用深度休眠模式和浅度休眠模式。在本文中，无线调制解调器包括RF子系统和基带子系统。在深度休眠模式期间，无线调制解调器几乎完全关闭，且其功耗处于低电平，例如，只有几毫瓦。在浅度休眠模式期间，无线调制解调器已关闭其RF子系统，但基带子系统和一些其它功能仍然活动。如果参数DRX周期高于某一阈值，则无线调制解调器使用深度休眠模式，否则使用浅度休眠模式。如上所述，无线调制解调器按照无线网络设置的DRX周期参数周期性地唤醒。深度休眠激活和浅度休眠激活间的阈值也由无线网络设置。
传统方案的缺点或不足之处在于，即使在发送通常专用于如资源控制或移动性控制等控制目的的小数据包时，也必须激活整个无线调制解调器。在深度休眠周期，无线调制解调器由于从低功耗模式开始，所以长时间活动。在浅度休眠时，由于只有在无线调制解调器的一些功能和同步时间比深度休眠模式下的少时，无线调制解调器才活动，所以无线调制解调活动周期较短。然而，浅度休眠的功耗主要是源于“永远在线”的基带子系统导致的高平均功率。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种方案，用于减轻或解决传统方案的缺点和问题。
本说明书和相应的权利要求书中的“或”理解为涵盖“和”以及“或”的数学上的“或”，并不理解为异或(异或)。
上述目的通过独立权利要求的主题来实现。此外，本发明的有利实现形式在从属权利要求中进一步说明。
根据本发明的第一方面，上述提及的以及其它目的通过一种用于无线通信系统的用户设备实现，所述用户设备包括：
处理器；
收发器；
其中，所述处理器用于：
在第一操作模式下操作收发器，其中，在该模式下，所述收发器用于接收射频RF信号并发送RF信号；或
在第二操作模式下操作收发器，其中，在该模式下，所述收发器用于发送RF信号但不接收RF信号。
因此，所述处理器用于控制并在所述第一操作模式和所述第二操作模式下操作所述收发器。有了此功能，根据第一方面的用户设备提供了许多优点。
其中一个优点在于，可以通过发送和/或接收需求的方向，如上行或下行、终端用户设备服务类型以及所需的基带处理能力等对发送和/或接收需求进行分类。通过选择适配分类的最恰当的操作模式，能够优化收发器的功耗。
根据第一方面，在所述用户设备的第一种可能的实现形式中，在所述第一操作模式下，所述收发器用于：
接收第一控制信号，其中，所述第一控制信号包括指示所述第一操作模式或所述第二操作模式的操作模式命令；
所述处理器还用于：
根据所述操作模式命令在所述第一操作模式或所述第二操作模式下操作所述收发器。
因此，网络节点和/或与其相关联的无线网络能控制用户设备的操作模式，从而优化用户设备中的功耗。例如，网络节点可以测量来自用户设备的接收信号的质量，并且基于这些测量通过向用户设备发送操作模式命令来配置用户设备的操作模式。此外，还可以考虑无线网络相关问题，如移动性和干扰，以控制用户设备的操作模式，从而优化甚至更多功耗。
根据第一方面或第一方面的第一种可能的实现形式，在所述用户设备的第二种可能的实现形式中，所述RF信号为信标信号。
当RF信号为信标信号时，由于信标信号可能不总是需要复杂的基带处理，因此能够优化所需的处理。信标信号也能用于终端定位，这在某些情况下可能导致非常频繁的信标发送。因此，用于信标信号发送的第一和第二操作模式之间切换的可能性在用户设备功耗方面带来相当大的优势。
根据第一方面的第二种可能的实现形式，在所述用户设备的第三种可能的实现形式中，
在所述第一操作模式下，所述收发器用于接收包括至少一个资源分配参数的分配信号；
在所述第二操作模式下，所述收发器用于基于所述资源分配参数发送所述信标信号。
因此，信标信号资源分配由能够优化信标信号发送和接收的整体性能的无线网络控制。第一操作模式比第二操作模式具有更多的能力，因此当收发器运行在第一操作模式下时接收分配信号是有利的。
根据第一方面或第一方面的任一种前述可能的实现形式，在所述用户设备的第四可能的实现形式中，所述第一操作模式为非连续接收DRX和非连续发送DTX模式，所述第二操作模式为DTX模式。
在所述第一种作模式下，所述收发器能够接收分配，而在所述第二操作模式下，所述收发器只能发送分配。因此，可以优化用于仅DTX发送的第二操作模式的功能，从而最小化用户设备的总体功耗。
根据第一方面的第四种可能的实现形式，在所述用户设备的第五种可能的实现形式中，在所述第一操作模式下，所述收发器用于接收包含至少一个参数的第二控制信号，所述至少一个参数在包含以下参数的组中：DRX和DTX模式的循环时间周期、DRX和DTX模式的循环时间周期数、DTX模式的循环时间周期和DTX模式的循环时间周期数。
在所述第一操作模式期间，所述收发器能够接收DTX和/或DRX配置参数。这些配置参数能够用于所述第二操作模式，且在所述收发器运行在所述第二操作模式期间，这些参数能够有效。无线网络能够配置上述提及的DTX和/或DRX参数，使得整体发送和接收性能得到优化。
根据第一方面或第一方面的任一种前述可能的实现形式，在所述用户设备的第六种可能的实现形式中，
在所述第一操作模式下，所述收发器用于提供基带信号；
所述收发器用于将所述基带信号上转换为RF信号；
在所述第二操作模式下，所述收发器用于发送上转换后的基带信号。
在此实现形式中，第二操作模式期间的收发器只发送RF信号。这一选项优化了发送的计算复杂度。这仅适用于在第一操作模式期间预先知道待发送信号的情况，这意味着在第一操作模式下的收发器在第二操作模式下提供基带信号并上转换基带信号进行发送。
根据本发明的第二方面，上述提及的以及其它目的通过一种用于无线通信系统的网络节点实现，所述网络节点包括：
处理器，用于为用户设备确定第一操作模式或第二操作模式，其中，在所述第一操作模式下，所述用户设备用于接收并发送RF信号，而在所述第二操作模式下，用于发送但不接收RF信号；
收发器，用于向所述用户设备发送第一控制信号，其中，所述第一控制信号包括指示所确定的第一操作模式或第二操作模式的操作模式命令。
具有根据第二方面的网络节点的能力的网络节点提供了许多优点。
网络节点和/或与其相关联的无线网络能控制用户设备的操作模式，从而优化用户设备的功耗。例如，网络节点可以测量来自用户设备的接收信号的质量，并且基于这些测量通过向用户设备发送操作模式命令来配置用户设备的操作模式。此外，还可以考虑无线网络相关问题，如移动性和干扰，以控制用户设备的操作模式，从而优化甚至更多功耗。
根据第二方面，在所述网络节点的第一种可能的实现形式中，
所述收发器还用于接收来自所述用户设备的信标信号；
所述处理器还用于基于所述信标信号的至少一种测量确定至少一个资源分配参数；
所述收发器还用于向所述用户设备发送分配信号，其中，所述分配信号包括所述资源分配参数。
因此，信标信号资源分配由能够优化信标信号发送和接收的整体性能的网络节点控制。
根据第二方面的第一种可能的实现形式，在所述网络节点的第二种可能的实现形式中，
所述收发器还用于接收来自其它网络节的至少一种其它测量，所述其它测量与来自所述用户设备的信标信号相关联；
所述处理器还用于基于所述测量和所述其它测量确定资源分配参数。
通过结合来自其它几个网络节点的测量，可以进一步提高测量质量，并对用户设备做出更准确的参数化。来自其它网络节点的其它测量提高了参数化质量，特别是具有高定位要求的快速移动的用户设备的参数化质量。
根据第二方面或第二方面的任一种前述可能的实现形式，在所述网络节点的第三种可能的实现形式中，所述第一操作模式为DRX和DTX模式，所述第二操作模式为DTX模式；
所述处理器还用于确定至少一个DTX参数；
所述收发器还用于向所述用户设备发送第二控制信号，其中，所述第二控制信号包括所述DTX参数。
结合此可能的实现形式，无线网络能够控制并优化用户设备的DTX发送。特别地，能够优化用户设备的仅DTX发送功能的第二操作模式，这意味着会降低用户设备中的总体功耗。
根据第二方面的第三种可能的实现形式，在所述网络节点的第四种可能的实现形式中，所述收发器还用于向其它网络节点发送所述DTX参数。
结合此可能的实现形式，用户设备能够在DTX发送方面协调无线网络的网络节点。例如，通过了解所述DTX参数，其它网络节点能够协助所述网络节点从用户设备接收DTX发送。
根据本发明的第三方面，上述提及的以及其它目的通过一种用于包括收发器的用户设备的方法实现，所述方法包括：
在第一操作模式下操作所述收发器，其中，在该模式下，所述收发器用于接收并发送RF信号；或
在第二操作模式下操作所述收发器，其中，在该模式下，所述收发器用于发送但不接收RF信号。
根据第三方面，在所述方法的第一种可能的实现形式中，当所述收发器在所述第一操作模式下时，所述方法还包括：
接收第一控制信号，其中，所述第一控制信号包括指示所述第一操作模式或所述第二操作模式的操作模式命令；
根据所述操作模式命令在所述第一操作模式或所述第二操作模式下操作所述收发器。
根据第三方面或第三方面的的第一种可能的实现形式，在所述方法的第二种可能的实现形式中，所述RF信号为信标信号。
根据第三方面的第二种可能的实现形式，在所述方法的第三种可能的实现形式中，当所述收发器在第一操作模式下时，所述方法还包括：
接收包含至少一个资源分配参数的分配信号；
当所述收发器在第二操作模式下时，所述方法还包括：
基于所述资源分配参数发送所述信标信号。
根据第三方面或第三方面的任一种前述可能的实现形式，在所述方法的第四可能的实现形式中，所述第一操作模式为非连续接收DRX和非连续发送DTX模式，所述第二操作模式为DTX模式。
根据第三方面的第四种可能的实现形式，在所述方法的第五种可能的实现形式中，当所述收发器在第一操作模式下时，所述方法还包括：
接收包括至少一个参数的第二控制信号，所述至少一个参数在包含以下参数的组中：DRX和DTX模式的循环时间周期、DRX和DTX模式的循环时间周期数、DTX模式的循环时间周期和DTX模式的循环时间周期数。
根据第三方面或第三方面的任一种前述可能的实现形式，在所述方法的第六种可能的实现形式中，
当所述收发器在第一操作模式下时，所述方法还包括：
提供基带信号；
所述方法还包括：
将所述基带信号上转换为RF信号；
当所述收发器在第二操作模式下时，所述方法还包括：
发送上转换后的基带信号。
根据本发明的第四方面，上述提及的以及其它目的通过一种用于无线通信系统的方法实现，所述方法包括：
为用户设备确定第一操作模式或第二操作模式，其中，在所述第一操作模式下，所述用户设备用于接收并发送RF信号，而在所述第二操作模式下，用于发送但不接收RF信号；
向所述用户设备发送第一控制信号，其中，所述第一控制信号包括指示所确定的第一操作模式或第二操作模式的操作模式命令。
根据第四方面，在所述方法的第一种可能的实现形式中，所述方法还包括：
接收来自所述用户设备的信标信号；
基于所述信标信号的至少一种测量确定至少一个资源分配参数；
向所述用户设备发送分配信号，其中，所述分配信号包括所述资源分配参数。
根据第四方面的第一种可能的实现形式，在所述方法的第二种可能的实现形式中，所述方法还包括：
接收来自其它网络节的至少一种其它测量，所述其它测量与来自所述用户设备的信标信号相关联；
基于所述测量和所述其它测量确定所述资源分配参数。
根据第四方面或第四方面的任一种前述可能的实现形式，在所述方法的第三种可能的实现形式中，所述第一操作模式为DRX和DTX模式，所述第二操作模式为DTX模式；所述方法还包括：
确定至少一个DTX参数；
向所述用户设备发送第二控制信号，其中，所述第二控制信号包括所述DTX参数。
根据第四方面的第三种可能的实现形式，在所述方法的第四种可能的实现形式中，所述方法还包括：向其它网络节点发送所述DTX参数。
根据第三方面或第四方面的方法的优点与根据第一和第二方面的相应的设备权利要求的优点相同。
本发明还涉及一种计算机程序，特征在于编码方式，当通过处理装置运行时，所述处理装置执行本发明提供的任一方法。此外，本发明还涉及一种计算机程序产品，包括计算机可读介质以及上述提及的计算机程序，其中，所述计算机程序包含在计算机可读介质之中，包括以下介质中的一个或者多个：ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、以及硬盘驱动器。
本发明进一步的应用和优点将会在下面详细说明中清楚描述。
附图说明
附图意在阐明和阐释本发明的各项实施例，其中：
-图1示出了本发明实施例提供的一种用户设备；
-图2示出了本发明实施例提供的一种方法；
-图3示出了第一操作模式和第二操作模式；
-图4示出了本发明实施例提供的另一种用户设备；
-图5示出了本发明实施例提供的一种网络节点；
-图6示出了本发明实施例提供的另一种方法；
-图7示出了用户设备、网络节点和其它网络节点间的信令；
-图8示出了使用第一操作模式和第二操作模式的功耗；
-图9示出了为第二操作模式设置参数的信令；
-图10示出了DTX参数(N和Tu)对链路适配、位置精度和功耗的影响；
-图11示出了功率周期；
-图12示出了不同发信标方法的平均功耗。
具体实施方式
本发明实施例涉及一种用于无线通信系统的用户设备、网络节点以及用户设备和网络节点的方法，这将在下面进行描述。
图1示出了本发明实施例提供的一种用户设备。用户设备100包括处理器102，所述处理器102以可通信方式与收发器104耦合。耦合装置108在图1中以虚线箭头示出。所述耦合装置108符合本领域已知的技术。所述耦合装置108例如用于所述处理器102和所述收发器104之间数据和/或信令的传送。所述用户设备100还包括控制装置110，所述处理器102通过该控制装置操作(或控制)所述收发器104。所述用户设备100还包括天线装置106，所述天线装置与所述收发器耦合，用于无线通信系统500中的接收和发送。
根据本发明方案，所述处理器102用于在至少两种不同模式下操作所述收发器104。因此，所述处理器102用于在第一操作模式M1下操作所述收发器104，其中，在该模式下，所述收发器104用于接收射频(radio frequency，简称RF)信号并发送所述RF信号；或者，所述处理器102用于在第二操作模式M2下操作所述收发器104，其中，在该模式下，所述收发器104用于发送但不接收RF信号。在第二操作模式M2下，所述收发器能够发送所述无线通信系统500中的任何RF信号。
RF信号的表达应以其最广泛的含义理解，包括RF频带中的所有类型的无线发送。
图2示出了用于操作收发器104的相应方法200的流程图。所述方法200可在包含收发器104的如图1所示的用户设备100中执行。所述方法包括以下步骤：在第一操作模式M1下操作(202)所述收发器104，其中，在该模式下，所述收发器104用于接收并发送RF信号；或者，所述方法200包括以下步骤：在第二操作模式M2下操作(204)所述收发器104，其中，在该模式下，所述收发器104用于发送但不接收RF信号。
图3示出了根据本发明方案收发器如何运行的状态图。如图所示，收发器104可以处于第一操作模式M1或第二操作模式M2下。根据不同指令，当前状态在状态M1和M2之间切换。但应注意，所述收发器104也可用于在其它操作模式下运行，只要所述第一操作模式M1和第二操作模式M2包含在内。
图4示出了本发明另一实施例提供的一种用户设备100。收发器104，如无线调制解调器，包括逻辑开关116，所述逻辑开关116在主BB单元114和光BB单元112之间进行选择。所述光BB单元包括存储器单元124，所述存储器单元124能够存储低能量模式期间待发送的波形样本，即收发器104运行在第二操作模式M2下时待发送的波形样本。所述主BB单元114能够在基本能量模式期间，即收发器104运行在第一操作模式M1下时，向光BB单元112发送波形样本。
如上所述，所提出的用户设备100和方法200假定所述收发器104能运行在两种能量模式下，即基本能量模式，也表示为第一操作模式M1，在该模式下，所述收发器104使用其主BB单元114。低能量模式也表示为第二操作模式M2，在该模式下，所述收发器104使用所述光BB单元112。通过本实施例，发送RF信号不需要所述收发器104进入活动状态，而仅需要激活所述光BB单元112。所述光BB单元112只能发送而不能接收RF信号。
此外，在此特定示例中，所述光BB单元112包括上行和/或下行方向上发送BB信号所需的功能。精确的功能取决于特定BB功能的实现。在最简单的形式中，所述光BB单元112负责从所述主BB单元114接收BB信号，存储该信号并将该BB信号转发给RF子系统118。所述收发器104还包括RF发送模块122和RF接收模块120。RF模块120和122均与天线106的相应连接进行耦合。图4中以箭头示出了用户设备100的不同组件之间的适当通信连接。
在第一操作模式M1期间，所述主BB单元114接收用于控制DRX和/或DTX流程的命令。所述主BB单元114将该命令发送给处理器102，所述处理器102根据预定义标准来决定选择光BB流程。若选择了光BB流程，则所述处理器102向切换单元116和所述光BB单元112发送命令。根据该命令，所述切换单元116从所述光BB单元112选择RF信号流。所述光BB单元112开始从其存储器单元124发送存储的RF信号。所述存储器单元124在切换之前已经从所述主BB单元114接收到了存储的RF信号。循环时间周期和发送RF信号的总时间由DTX参数控制，如DTX模式的循环时间周期、和DTX模式的循环时间周期数。
图5示出了本发明实施例提供的一种网络节点300。所述网络节点300包括处理器302，所述处理器302通过本领域已知的通信装置308(虚线箭头)以可通信方式与收发器304耦合。所述通信装置308例如可用于所述处理器302和收发器304之间的数据和控制信令的传送。收发器304还与天线306耦合，所述天线306用于无线通信系统500中的无线发送和接收。
根据本发明方案，所述网络节点300的所述处理器302用于为用户设备100确定第一操作模式M1或第二操作模式M2。如上所述，在所述第一操作模式M1下，所述用户设备100用于接收并发送RF信号，而在所述第二操作模式M2下，用于发送但不接收RF信号。所述网络节点300的所述收发器304用于向所述用户设备100发送第一控制信号CS1。所述第一控制信号CS1包括指示所确定的第一操作模式M1或第二操作模式M2的操作模式命令。根据已知或未来的通信协议，操作模式命令可以包含在适当的消息中。所述第一控制信号CS1可以为无线网络的每个连接用户设备的专用下行控制信号。所述第一控制信号CS1可以周期性地发送或根据应用通过事件触发。周期性发送的周期是无线网络规划参数，且会预先设置。所述第一控制信号CS1表示下一周期的模式，即是第一操作模式M1还是第二操作模式M2。
图6示出了相应方法400的流程图。所述方法400可以在如图5所示的网络节点300中执行。所述方法400包括以下步骤：为用户设备100确定(402)第一操作模式M1或第二操作模式M2。在所述第一操作模式M1下，所述用户设备100用于接收并发送RF信号。在所述第二操作模式M2下，所述用户设备100用于发送但不接收RF信号。所述方法400还包括以下步骤：向所述用户设备100发送(404)第一控制信号CS1。所述第一控制信号CS1包括指示所确定的第一操作模式M1或第二操作模式M2的操作模式命令。
因此，在图5和图6描述的网络节点300的实施例中，无线网络通过一个或多个网络节点控制用户设备100的能量操作模式。此时，无线网络确定用户设备100应该运行在第一操作模式M1还是第二操作模式M2下。
此外，未来的无线网络是下发用户设备定位服务的理想平台。预想的未来无线网络基于超密集网络(ultra dense network，简称UDN)拓扑，这意味着网络节点之间的距离可能只有几十米。因此，对于几乎所有的室外位置，用户设备到许多网络节点都有视距，从而可以非常准确地估计用户设备位置。未来无线网络的其它技术特性，如宽带宽(200MHz或以上)和安装在网络节点的天线阵列也支持高定位精度。当为汽车等移动车辆、机器人和行人提供定位服务时，需要进行准确且频繁的定位估计。
然而，在定位服务中，特别是对M2M设备而言，电池寿命必须很长，几个月到几年内无需任何充电或电池更换。因此，只有当有东西要发送或接收时或者当有数据包输入，用户设备需要唤醒时，收发器104才开启。
此处考虑无线网络中心方法进行定位估计，其中，用户设备100发送信标信号，无线网络的一个或多个时间同步的网络节点接收该信标信号。若需要，无线网络进行定位估计，并将结果发送给用户设备100。当发送信标信号时，用户设备100需要唤醒，发送定位信标并再次返回休眠状态或待机状态。为实现这一目的，用户设备100需要激活其接收链，即通过接收同步信号与无线网络同步，用户设备100设置其接收功率电平，对接收的信号进行滤波和采样，并将该信号反馈给基带子系统，所述基带子系统进行检测、解调和解码等处理。信号的功率电平根据用户设备100和网络节点300之间的距离变化。收发器104根据接收到的信号电平改变其增益设置。还需要激活基带子系统以生成信标信号，调制、接收新分配的信标资源(时间、频率、代码等)并设置发送功率电平。
目前，根据传统技术，用户设备100每次都需要发送信标信号，且整个收发器104，即RF子系统和基带子系统都需要激活。现有技术的收发器104无法支持低平均功耗和所需的快速开-关功率转换。
因此，根据本发明的实施例，RF信号为信标信号，特别是定位信标信号。新颖的的DTRX方法使得信标信息发送快，同时平均功耗低，上电和下电时间快。
此外，由于认为光BB单元112仅支持上行发送，所以链路适配在低能量模式(M2)期间不工作。因此，进一步提出了一种预测的链路适配方法，该方法中，当收发器104运行在基本能量模式(M1)下时，用户设备100的收发器104计算并接收在光BB运行(对应低能量模式M2)期间的RF信号发送的发送参数。
此外，本发明方案支持收发器104的激活。通常，用户设备100的收发器104将自身切换到活动状态，从而向无线网络发送数据/从无线网络接收数据，并且在此之后返回休眠状态。根据本实施例，DTX/DRX周期由无线网络设置，且将与DTX/DRX周期相关的参数发送给用户设备100。
在所提出的方案中，用户设备100处于活动状态时，能够分别使用两种操作模式M1和M2。在基本能量模式(对应于第一操作模式M1)下，收发器104正常工作，例如，为主BB供电以发送和接收数据。然而，在低能量模式(对应于第二操作模式M2)下，仅可以支持上述有限数量的功能。由于低能量模式(M2)下的功能集合有限，因此，根据其它实施例，在基本能量模式期间，网络节点300和用户设备100之间应该有辅助信令，所述辅助信令在低能量模式期间有效。网络节点300负责所使用的参数和资源分配的有效性。
在本发明的一个实施例中，这种有效性可以是，例如，以通知给用户设备100的时间有效性的形式，参数和资源分配在该有效性内有效。这将在下面的公开内容中进行更详细地解释。
在本发明的一个实施例中，提出了管理信标信号的功率控制和资源分配的新颖的信令接口。该信令接口还管理现在的DTRX周期，该周期取决于如用户设备100的速度、位置和业务负载等。因此，根据本发明的实施例，在第一操作模式M1下，用户设备100的收发器104用于接收包括用于信标信号的至少一个资源分配参数的分配信号。在第二操作模式M2下，收发器104还用于基于接收到的资源分配参数发送信标信号。
图7示出了根据本发明提出的DTRX功能的信令流。服务网络节点300a负责向用户设备100发送DTRX信号，而接收用户设备100发送的信标信号的另一个网络节点300b(可以是多个其它网络节点，但在图7中仅示出了一个这样的其它网络节点)负责估计信标质量以及估计用户设备100的位置、速度、路径损耗估计等。由于用于估计这些参数的信标信号能够被多个网络节点接收到，接收网络节点和负责向用户设备100发送信号的服务网络节点300a之间还必须有信息信令交换。所述参数也可以由用户设备100进行估计，需要来自所述用户设备100的相应上行信号发送给服务网络节点300a。在光BB操作(M2)期间，服务网络节点300a通过所提出的DTRX方法设置用户设备100需要使用的各种参数。
由于收发器104在低能量操作模式期间没有任何下行控制链路，服务网络节点300a必须确保用于信标信号的功率(在“参数”消息中通知给用户设备100)处于正确电平，且光BB操作期间有足够的信令资源可用。这样做是因为当用户设备100无法在下行控制信道上接收更新时，光BB操作期间的路径损耗和信令容量意外变化。功率分配取决于发送信标的最大允许路径损耗以及假定的路径损耗的变化率。服务网络节点300a在基本BB操作期间通过下行控制信令将此信息发送给用户设备100。包含在参数消息中的参数包括但不限于：开启持续时间内的发送功率、子载波和时间符号分配，DTX/DRX周期中的开启持续时间数，以及DTX/DRX周期的长度。服务网络节点300a还可能希望将DTRX信息发送到期望从用户设备100接收信标的相邻网络节点，从而简化信标的检测/解码。
结合图7：
●在步骤A1中，另一节点300b向服务网络节点300a发送信标测量。
●在一实施例中，在步骤B1中，用户设备100自己进行辅助信标信号参数估计，并将辅助信标信号参数在上行链路中发送给服务网络节点300a。在进行最终的信标信号参数化时，服务网络节点300a使用所述信标信号参数估计。
●在步骤C1中，服务网络节点300a向用户设备100发送控制信号CS1和CS2，其中，所述信号分别包含操作模式命令和DTX参数。
●在步骤D1中，服务网络节点300a向其它网络节点300b发送所述DTX参数，例如，在控制信号CS2中进行发送，从而帮助接收来自用户设备100的信标信号。
●在步骤E1中，CS1信号命令用户设备100使用第二操作模式M2之后，用户设备100开始在第二操作模式M2下发送信标信号。来自服务网络节点300a的CS2信令中定义了DTX模式的循环时间周期和DTX模式的循环时间周期数。
●在步骤F1中，用户设备100也可以在返回到第一操作模式M1之后发送位置信标信号。例如若能耗不是关键，或者无线信道变化非常快，则可以这么做，并且这不可能依赖于第二操作模式M2中预定义的位置信标。
服务网络节点300a可以分别为主BB操作和光BB操作设置基本的DTRX周期参数Ts和Tu。因此，Ts和Tu分别是第一操作模式M1和第二操作模式M2的DRX/DTX周期。这些基本DTRX周期参数也能在图7中的第二控制信号CS2中发送。
图8示出了当通过两种能量模式M1或M2发送具有DTX和DRTX周期的信标信号时，用户设备100中的功耗P和时间t的函数。低能量模式期间的开启持续时间数和DTX周期，即分别为N和Tu，是可变的且能由网络节点300设置。例如，为了适应用户设备100的高速度，网络节点300更频繁地为用户设备100分配资源(即，Tu较低)，以进行信标信号发送。收发器104在Ts周期之后返回到基本能量模式M1。随后的基本能量模式之间，收发器104在给出的周期Tu后进入低能量模式。Ts内的低功率信标信号周期数为N。用户设备100根据活动模式(即基本能量模式还是低能量模式)在不同BB模块之间切换。Ts和Tu的值由无线网络确定，并且可取决于所需的定位精度、接收到的信标质量或信号强度、用户设备100的速度或加速度(所需适配)以及取决于功率节省目标和进一步的需求。当收发器104处于休眠状态时，如图8所示，收发器104的所有模块均关闭，功耗为Ps。当收发器104处于基本能量模式M1时，活动状态下的功耗为Pa2，并且当收发器104处于低能量模式M2时，活动状态期间的功耗为Pa1。
用户设备100切换到低能量模式M2后，开始从光BB发送具有预定义参数和资源分配的信标信号。发送信标信号之后，用户设备100切换回基本能量模式M1并开启主BB。之后，收发器104自己同步并解码下行控制信道。然后，收发器104在基本能量模式下发送用于移动性或定位目的新的信标信号。光BB的发送依赖于主BB在基本能量模式下的同步。主BB正同步每个Ts的信号，且同步信息，如时间调整，将从主BB发送到光BB。收发器104的同步由内部时钟维持。即使是具有高精度的时钟的功耗也不是问题，但具有较长甚至更长的稳定信标间隔，但使用低精度时钟可以实现较少的功率节省。
图9示出了可替代的信标DTRX分配算法，该算法包括网络节点300和用户设备100之间的信令，可以与光BB操作一起使用。结合图9：
●在步骤A2中，定义了低能量模式(M2)的DTRX参数，如N＝N0，TU＝TU0，PU＝PU0。●在步骤B2中，用户设备100运行在基本能量模式(M1)下。
●在步骤C2中，网络节点300将DTRX参数发送给用户设备100。
●在步骤D2中，用户设备100切换到低能量模式(M2)，并根据接收到的DTRX参数进行配置。
●在步骤E2中，用户设备100每隔TU向网络节点300发送N个信标信号。
●在步骤F2中，用户设备100返回到基本能量模式(M1)。
●在步骤G2中，可选地，用户设备100在基本能量模式(M1)下发送信标信号。在低能量模式(M2)期间，由于用户设备100处于仅上行模式，用户设备100没有任何网络控制，因此，可能需要基本能量模式(M1)。用户设备100发送N个信标信号之后，自己进入基本能量模式(M1)，并从网络节点300接收控制信息。该控制信息可包含用于下一低能量周期(M2)的新的DTX参数值等等。
●在步骤H2中，网络节点300测量接收到的信标信号的质量。在本步骤中，网络节点300还可接收来自用户设备100的信标信号的测量，所述测量由无线网络的其它网络节点执行。
●在步骤I2中，网络节点300根据质量标准，如阈值，检查测量的质量。
●在步骤J2中，网络节点300基于步骤I2中的结果设置和/或更新DTRX参数。
●在步骤K2中，网络节点300将新的和/或更新的DTRX参数发送给用户设备100。
图9中，用于低能量模式信标信号发送的DTRX参数设置为：N＝低能量模式期间的开启持续时间数，Tu＝低能量模式期间的DTX周期，PU＝低能量信标的发送功率。无线网络能够通过一个或多个网络节点在光BB操作之后能够通知用户设备100接收到的信标的质量(Q_Rx)、位置精度估计(Q_Pos)以及功耗估计(Q_P)，而非在光BB操作期间具有固定数量(N)的信标DTRX。之后，用户设备100将其自身切换到低能量模式(M2)，并开始发送低功率信标信号。网络节点300接收信标并测量信标信号的质量(Q_Rx、Q_Pos和Q_P)。质量测量指标可以为如信号强度、信号噪声干扰比和/或可能是其它测量指标。网络节点300检查发送的低功率信标信号的数量和/或信标间时间Tu，以进一步提高功率效率。
图10示出了低功率信标周期数(N)和信标间时间Tu对链路适配、位置精度和终端功耗的影响。N和Tu越大，Ts也越大，因为Tu≈TsN，这使得链路适配慢、位置精度低、用户设备100中的功耗低。另一方面，若N越来越小，Tu保持在高水平，定位和链路适配越来越好，但功耗会增加。降低信标间时间Tu改善了适配性和位置精度，同时也增加了功耗。这里的信标信号发送由帧内具有特定时间和频率资源分配的一个至几个信标信号组成。然而，此提议没有考虑到一个活动周期的信标信号和波形。在一个信标周期内能够分配几个子载波和几个符号周期给信标信号。能够在无线网络中设置N和Tu来设计图10所示的定位网络的属性。
如上所述，如5G等未来无线网络将支持基于用户设备100发送的信标信号的准确定位。定位的精度取决于信标信号发送的频率。能够改变分配的信标信号发送数量、信标信号的频谱特性和波形，以增强位置检测精度。信标信号发送周期对用户设备100的平均功耗的影响在此进行说明，且在图11中示出。假定信标信号发送本身的功耗为0W(所假定的符号周期为3.2μs，与整个DTX周期相比而言较低，从而导致功率非常低)，并且所有功耗均来自RF子系统和BB子系统。图11示出了此处比较的三种方法的发送信标周期的功耗：恒定功率(I)方法、DTRX(II)方法和光BB(III)方法。在恒定功率方法(I)中，不使用DRX/DTX，但子系统始终使用总标称功率(500mW)。在DTRX方法(II)中，使用10ms的DTRX周期，该周期峰值功率为500mW。这对应于整个收发器104的开启/关闭。在光BB方法(III)中，1ms的DTRX周期使用的最大功率为200mW，该周期只与RF子模块的功率上升和功率下降对应。假定RF子模块所需的功率为200mW，RF子模块+BB子模块所需的功率为500mW。
图12示出了本发明方案的性能结果，即如上所述的各种发送信标方法的平均功耗。图12所示的结果表明，利用本发明方案，可以显著降低用户设备100中的平均功耗。
图12中，X轴表示发送信标频率，即用户设备100发送信标信号的频率；Y轴表示用户设备100的相应平均功耗。若没有使用任何DRX/DTX，则“恒定”曲线表示平均功耗，这种情况下，收发器104始终处于开启状态。若使用了DRX，则“DRX”曲线表示平均功耗，因此，在没有待发送的信标信号时，调制解调器关闭。在DRX情况下，收发器104使用基本能量模式，造成包括正常BB的上升和下降等影响，非常耗电。在光BB模式下，正常的BB调制解调器总是关闭，而DTX周期只有RF模块开启。
可以降低基本BB模块的功耗和功率转换时间。然而，需要对整个无线模块平台和架构进行显著优化。相同的无线模块支持传统系统，所以任何大的变化都是挑战。作为参考，当前LTE收发器无法进入具有DRX周期<的休眠模式。因此，要改善传统性能以允许如几毫秒的休眠时间，需要已成熟技术得到的实质性发展。
用户设备100或UE、移动台、无线终端和/或移动终端，能够在无线通信系统中，有时也指蜂窝无线系统，进行无线通信。用户设备(User Equipment，简称UE)还可指具备无线能力的移动电话、蜂窝式电话、平板电脑或笔记本电脑等。本文中的UE，例如可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或车载的移动设备，能够通过无线接入网与其它实体，例如其它接收器或服务器，进行语音和/或数据通信。UE可以为站点(station，简称STA)，其为包含到无线介质(wireless medium，简称WM)的符合IEEE 802.11的媒体访问控制(MediaAccess Control，简称MAC)和物理层(physical，简称PHY)接口的任何设备。
(无线)网络节点300或基站，例如，根据使用的技术和术语，在一些网络中无线基站(Radio Base Station，简称RBS)可称为发送器、“eNB”、“eNodeB”、“NodeB”或“B节点”。基于发送功率，无线网络节点可为不同类别，如宏eNodeB，家庭eNodeB或微微基站，因此也具有小区的大小。无线网络节点可以为站点(station，简称STA)，其为包含到无线介质(wireless medium，简称WM)的符合IEEE 802.11的媒体访问控制(Media Access Control，简称MAC)和物理层(physical，简称PHY)接口的任何设备。
另外，根据本发明的任意方法可以在具有编码装置的计算机程序中实现，当通过处理装置运行时，可使所述处理装置执行方法步骤。计算机程序包括在计算机程序产品的计算机可读介质之中。计算机可读介质基本可以包括任何存储器，如ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、闪存、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)，或硬盘驱动器。
此外，技术人员将意识到，本发明的第一网络节点和第二网络节点包括例如功能、装置、单元、元件等形式的必需的通信能力，以用于执行本发明方案。其它类似装置、单元、元件、功能的举例有：处理器、存储器、缓冲器、控制逻辑、编码器、解码器、速率匹配器、解速率匹配器、映射单元、乘法器、判断单元、选择单元、交换器、交织器、去交织器、调制器、解调器、输入、输出、天线、放大器、接收器单元、发送器单元、DSP、MSD、TCM编码器、TCM解码器、电源单元、电源馈线、通信接口、通信协议等，将它们适当地设置在一起，以执行本发明方案。
尤其，本发明设备的处理器可包括例如中央处理单元(central processingunit，简称CPU)、处理单元、处理电路、处理器、专用集成电路(application-specificintegrated circuit，简称ASIC)、微处理器或可解释和执行指令的其它处理逻辑的一个或多个实例。术语“处理器”因此可表示处理电路，所述处理电路包括多个处理电路，例如上述列举的任一、一些或所有的处理电路。所述处理电路可进一步执行数据处理功能，输入、输出以及处理数据，所述功能包括数据缓冲和设备控制功能，如呼叫处理控制、用户界面控制等。
最后，应理解，本发明并不局限于上述实施例，而是同时涉及且并入所附独立权利要求书的范围内的所有实施例。

Claims (15)

1.一种用于无线通信系统(500)的用户设备，其特征在于，所述用户设备(100)包括：
处理器(102)；
收发器(104)；
其中，所述处理器(102)用于：
在第一操作模式(M1)下操作所述收发器(104)，其中，在所述模式下，所述收发器(104)用于接收射频RF信号并发送RF信号；或
在第二操作模式(M2)下操作所述收发器(104)，其中，在所述模式下，所述收发器(104)用于发送但不接收RF信号。
2.根据权利要求1所述的用户设备(100)，其特征在于：
在所述第一操作模式(M1)下，所述收发器(104)用于：
接收第一控制信号(first control signal，简称CS1)，其中，所述第一控制信号包括指示所述第一操作模式(M1)或所述第二操作模式(M2)的操作模式命令；
所述处理器(102)还用于：
根据所述操作模式命令在所述第一操作模式(M1)或所述第二操作模式(M2)下操作所述收发器(104)。
3.根据权利要求1或2所述的用户设备(100)，其特征在于，所述RF信号为信标信号。
4.根据权利要求3所述的用户设备(100)，其特征在于：
在所述第一操作模式(M1)下，所述收发器(104)用于接收包括至少一个资源分配参数的分配信号；
在所述第二操作模式(M2)下，所述收发器(104)用于基于所述资源分配参数发送所述信标信号。
5.根据前述权利要求任一项所述的用户设备(100)，其特征在于，所述第一操作模式(M1)为非连续接收DRX和非连续发送DTX模式，所述第二操作模式(M2)为DTX模式。
6.根据权利要求5所述的用户设备(100)，其特征在于，在所述第一操作模式(M1)下，所述收发器(104)用于接收包括至少一个参数的第二控制信号(second control signal，简称CS2)，所述至少一个参数在包含以下参数的组中：DRX和DTX模式的循环时间周期、DRX和DTX模式的循环时间周期数、DTX模式的循环时间周期和DTX模式的循环时间周期数。
7.根据前述权利要求任一项所述的用户设备(100)，其特征在于：
在所述第一操作模式(M1)下，所述收发器(104)用于提供基带信号；
所述收发器(104)用于将所述基带信号上转换为RF信号；
在所述第二操作模式(M2)下，所述收发器(104)用于发送上转换后的基带信号。
8.一种用于无线通信系统(500)的网络节点(300)，其特征在于，所述网络节点(300)包括：
处理器(302)，用于为用户设备(100)确定第一操作模式(M1)或第二操作模式(M2)，其中，在所述第一操作模式(M1)下，所述用户设备(100)用于接收并发送RF信号，而在所述第二操作模式(M2)下，用于发送但不接收RF信号；
收发器(304)，用于向所述用户设备(100)发送第一控制信号(first control signal，简称CS1)，其中，所述第一控制信号(first control signal，简称CS1)包括指示所确定的第一操作模式(M1)或第二操作模式(M2)的操作模式命令。
9.根据权利要求8所述的网络节点(300)，其特征在于：
所述收发器(304)还用于接收来自所述用户设备(100)的信标信号；
所述处理器(302)还用于基于所述信标信号的至少一种测量确定至少一个资源分配参数；
所述收发器(304)还用于向所述用户设备(100)发送分配信号，其中，所述分配信号包括所述资源分配参数。
10.根据权利要求9所述的网络节点(300)，其特征在于：
所述收发器(304)还用于接收来自其它网络节点(300a、300b、……、300n)的至少一种其它测量，所述其它测量与来自所述用户设备(100)的所述信标信号相关联；
所述处理器(302)还用于基于所述测量和所述其它测量确定资源分配参数。
11.根据权利要求8至10任一项所述的网络节点(300)，其特征在于：
所述第一操作模式(M1)为DRX和DTX模式，所述第二操作模式(M2)为DTX模式；
所述处理器(302)还用于确定至少一个DTX参数；
所述收发器(304)还用于向所述用户设备(100)发送第二控制信号(second controlsignal，简称CS2)，其中，所述第二控制信号(second control signal，简称CS2)包括所述DTX参数。
12.根据权利要求11所述的网络节点(300)，其特征在于：
所述收发器(304)还用于向其它网络节点(300a、300b、……、300n)发送所述DTX参数。
13.一种用于包含收发器(104)的用户设备(100)的方法，其特征在于，所述方法(200)包括：
在第一操作模式(M1)下操作(202)所述收发器(104)，其中，在所述模式下，所述收发器(104)用于接收并发送RF信号；或
在第二操作模式(M2)下操作(204)所述收发器(104)，其中，在所述模式下，所述收发器(104)用于发送但不接收RF信号。
14.一种用于无线通信系统(500)的方法，其特征在于，所述方法(400)包括：
为用户设备(100)确定(402)第一操作模式(M1)或第二操作模式(M2)，其中，在所述第一操作模式(M1)下，所述用户设备(100)用于接收并发送RF信号，而在所述第二操作模式(M2)下，用于发送但不接收RF信号；
向所述用户设备(100)发送(404)第一控制信号(first control signal，简称CS1)，其中，所述第一控制信号(first control signal，简称CS1)包括指示所确定的第一操作模式(M1)或第二操作模式(M2)的操作模式命令。
15.一种计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序在计算机上运行时，包括用于执行根据权利要求13或14的方法的程序代码。
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