CN109275180A - 一种窄带物联网系统中的功耗优化方法及终端 - Google Patents
一种窄带物联网系统中的功耗优化方法及终端 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种窄带物联网系统中的功耗优化方法及终端,包括:在睡眠期间,根据所处的不同的系统状态采用对应模式的低功耗配置;根据睡眠时间选择对应的同步模式,进行同步以恢复终端的正确定时;在所述同步之后,再进行业务处理。本发明通过对终端功耗进行优化,从而保证在窄带物联网终端正常工作的前提下,获得更低的功耗,延长其使用时间。
Description
技术领域
本发明涉及物联网移动通信技术领域,尤指一种窄带物联网系统中的功耗 优化方法及终端。
背景技术
窄带物联网系统(NBIoT)主要应用于物联网设备,如智能抄表、工 业自动化等。低功耗是NBIoT终端的重要性能指标。在很多情况下NBIoT 终端只能使用电池进行供电,如智能水表。在使用同样电池的情况下设备 使用时间取决于功耗的水平,因此功耗优化的设计对于窄带物联网系统的 物联网设备至关重要。
窄带物联网系统中存在很多非连续接收的情况,例如空闲态不连续接 收(DRX)、扩展不连续接收(eDRX)、省电模式(PSM)、连接态不 连续接收。
空闲态(IDLE):
在空闲态下,没有业务进行,终端只需要进行周期性的寻呼接收,同 时可能存在测量任务,如图10所示,在寻呼和可能存在的测量任务结束 后到下一个寻呼周期之间没有其他任务,这样的情况下终端可以进行相关 配置进行功耗优化。
在配置了eDRX的情况下,同时配置了DRX和eDRX的周期,如图 11所示,终端只需要在eDRX的接收窗内进行寻呼接收,而且只在特定 的超帧号(HFN)接收,进一步增大了空闲的时间。因此可以利用eDRX 配置进一步优化功耗。
省电模式(PSM):
PSM是协议规定的一种状态,指链路释放后且定时器3324超时之后, 进入该状态,如图12所示。在该状态下终端不用接收寻呼消息也不用发 送消息,只有在主动发起周期性跟踪区更新(TAU)和有上行数据时会主 动醒来。因此终端可以进入长时间的深度睡眠状态以降低功耗。
连接态(Connected):
连接态下也存在不连续收发的情况,如连接态DRX。在系统配置了 连接态DRX的情况下,如果终端进入不活动期间,在此期间终端无需接 收数据。
在以上情形下,在终端没有数据收发时都可以进行功耗优化,以延长 NBIoT设备的使用时间。
发明内容
本发明的目的是提供一种窄带物联网系统中的功耗优化方法及终端,通过 对终端处于各个系统状态下的功耗进行优化,从而保证在终端正常工作的前 提,获得更低的功耗。
本发明提供的技术方案如下:
一种窄带物联网系统中的功耗优化方法,包括:在睡眠期间,根据所处的 不同的系统状态采用对应模式的低功耗配置;根据睡眠时间选择对应的同步模 式,进行同步以恢复终端的正确定时;在所述同步之后,再进行业务处理。
在上述技术方案中,通过对处于不同的系统状态下的功耗降低进行了不同 的配置,在睡眠唤醒后选择了合适的同步模式进行定时恢复,从而保证在终端 正常工作的前提,获得更低的功耗。
进一步优选的,所述根据所处的不同的系统状态采用对应模式的低功耗配 置具体包括:当处于连接态时,配置第一低功耗模式;当处于存在测量的空闲 态时,配置第二低功耗模式;当处于不存在测量的空闲态时,配置第三低功耗 模式;当处于省电模式时,配置所述第三低功耗模式;其中,所述第三低功耗 模式比所述第二低功耗模式省电,所述第二低功耗模式比所述第一低功耗模式 省电。
在上述技术方案中,对不同的系统状态采用了不同的低功耗配置,对空闲 态做了细分,将不存在测量的空闲态配置第三低功耗模式,相对配置第二低功 耗模式,省电更多。
进一步优选的,还包括:当处于所述第一低功耗模式时,高倍时钟切换到 低倍时钟,第一数量的存储器下电、射频处理模块下电、基带处理模块和中央 处理器下电;当处于所述第二低功耗模式时,高倍时钟切换到低倍时钟,第二 数量的存储器下电、射频处理模块下电、基带处理模块、中央处理器下电和全 球用户识别模块下电;当处于所述第三低功耗模式时,高倍时钟切换到低倍时 钟,第三数量的存储器下电、射频处理模块下电、基带处理模块、中央处理器 下电和全球用户识别模块下电;其中,所述第三数量大于所述第二数量,所述 第二数量大于所述第一数量。
在上述技术方案中,提供了一种实施方式,第二低功耗模式比第一低功耗 模式节省功耗,第三低功耗模式比第二低功耗模式又更节省功耗。
进一步优选的,所述业务处理包括:当进行寻呼接收时,根据当前信号质 量选择对应的寻呼接收长度,所述当前信号质量越好,选择的所述寻呼接收长 度越短;其中,所述寻呼接收长度不大于配置的最大寻呼接收长度。
在上述技术方案中,通过对寻呼接收长度的优化,在当前信号质量好的情 况下降低了寻呼接收处理时长,从而进一步降低了功耗。
进一步优选的,所述根据当前信号质量选择对应的寻呼接收长度具体包 括:当所述当前信号质量大于预设第一质量门限时,寻呼接收长度设置为预设 第一寻呼接收长度;当所述当前信号质量不大于所述预设第一质量门限,且所 述当前信号质量大于预设第二质量门限时,所述寻呼接收长度设置为预设第二 寻呼接收长度;当所述当前信号质量不大于所述预设第二质量门限,且所述当 前信号质量大于预设第三质量门限时,所述寻呼接收长度设置为预设第三寻呼 接收长度;当所述当前信号质量不大于所述预设第三质量门限时,所述寻呼接 收长度设置为配置的所述最大寻呼接收长度;其中,所述预设第一寻呼接收长 度小于所述预设第二寻呼接收长度,所述预设第二寻呼接收长度小于所述预设 第三寻呼接收长度,所述预设第三寻呼接收长度小于等于配置的所述最大寻呼 接收长度。
在上述技术方案中,提供了一种获取寻呼接收长度的方法,在效果基本相 同情况下,本方法简单、易行。
进一步优选的,所述根据睡眠时间选择对应的同步模式包括:当所述睡眠 时间大于预设全范围同步门限时,选择全范围同步模式;当所述睡眠时间不大 于所述预设全范围同步门限,且大于预设中等范围同步门限时,选择中等范围 同步模式;当所述睡眠时间不大于所述预设中等范围同步门限,且大于预设小 范围同步门限时,选择小范围同步模式;当所述睡眠时间不大于所述预设小范 围同步门限时,选择不同步模式。
在上述技术方案中,提供了四种同步模式,不同的同步模式下的同步处理 时间不同、应对的定时偏差范围不同,根据睡眠时间选择与之匹配的同步模式, 可以在保证终端恢复定时的同时,兼顾功耗,相对统一按全范围同步模式处理, 功耗更低。
进一步优选的,所述当所述睡眠时间不大于所述预设中等范围同步门限, 且大于预设小范围同步门限时,选择小范围同步模式具体包括:当所述睡眠时 间不大于所述预设中等范围同步门限,且大于所述预设小范围同步门限时,计 算所述当前信号质量,作为睡眠唤醒后的信号质量;当所述睡眠唤醒后的信号 质量不小于进入睡眠前的信号质量时,选择所述小范围同步模式;当所述睡眠 唤醒后的信号质量小于所述进入睡眠前的信号质量时,判断变化量是否达到预 设的信道质量变化门限;若是,选择所述中等范围同步模式;若否,选择所述 小范围同步模式。
在上述技术方案中,对同步模式的选择,增加了对睡眠前后信号恶化的考 虑,当信号恶化较大时,选择了更大范围的同步模式,提升了终端恢复定时的 鲁棒性。
进一步优选的,所述进行同步以恢复终端的正确定时具体包括:当为所述 全范围同步模式时,根据接收时长达到预设全范围接收时长的窄带主同步信 号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时;当为所述中等范围同步模式时, 根据接收时长达到预设中等范围接收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步 以恢复终端的正确定时;当为所述小范围同步模式时,根据接收时长达到预设 小范围接收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时; 其中,所述预设小范围接收时长小于所述预设中等范围接收时长,所述预设中 等范围接收时长小于所述预设全范围接收时长。
在上述技术方案中,通过在不同模式下接收不同时长的同步信号进行同 步,既考虑了同步的准确性,又兼顾了功耗的优化。
进一步优选的,所述预设全范围接收时长包括:当为所述全范围同步模式 时,根据不同的所述当前信号质量,选择不同的所述预设全范围接收时长;所 述预设中等范围接收时长包括:当为所述中等范围同步模式时,根据不同的所 述当前信号质量,选择不同的所述预设中等范围接收时长;所述预设小范围接 收时长包括:当为所述小范围同步模式时,根据不同的所述当前信号质量,选 择不同的所述预设小范围接收时长。
在上述技术方案中,在不同的同步模式下,根据不同的当前信号质量选择 不同的数据接收时长,在当前信号质量差时用更多接收数据提升了同步的准确 性,在当前信号质量好时,数据接收的减少降低了同步的耗时,也随之降低了 功耗。
进一步优选的,还包括:根据终端测量结果的变化识别当前终端状态;当 所述当前终端状态为动态时,根据所述睡眠时间选择对应的所述同步模式,进 行同步以恢复所述终端的正确定时;当所述当前终端状态为静态时,选择所述 不同步模式。
在上述技术方案中,对同步模式的选择不仅仅根据睡眠时间,还考虑了当 前终端状态;对于窄带物联网系统,终端的当前终端状态为静态的情况会比较 多,这就增加了不同步模式的概率,也就进一步降低了功耗。
进一步优选的,在根据终端测量结果的变化识别当前终端状态之后还包 括:当所述当前终端状态是从动态变为静态时,减少所述终端的测量频率;当 所述当前终端状态是从静态变为动态时,恢复所述终端的测量频率。
在上述技术方案中,若当前终端状态从动态变为静态,可减少测量频度, 这样增加了终端的睡眠时间,可进一步降低功耗;若当前终端状态从静态变为 动态,此时需恢复正常的测量频度,密切跟踪信号的变化,从而保证终端的正 常工作。
进一步优选的,所述根据终端测量结果的变化识别当前终端状态具体包 括:当所述终端测量结果的变化超过预设变化门限时,设置所述当前终端状态 为动态,且重置未超预设变化门限的次数;当所述终端测量结果的变化不超过 所述预设变化门限时,更新所述未超预设变化门限的次数;当所述未超预设变 化门限的次数达到预设次数时,设置所述当前终端状态为静态。
进一步优选的,所述终端测量结果包括服务小区测量结果、邻小区测量结 果、频率偏差测量结果、时间偏差测量结果;所述服务小区测量结果包括服务 小区的信噪比、和/或服务小区的参考信号接收功率、和/或服务小区的接收信 号强度指示;所述邻小区测量结果包括邻小区的信噪比、和/或邻小区的参考信 号接收功率、和/或邻小区的接收信号强度指示。
在上述技术方案中,提供了一种当前终端状态的识别方法,本方法简单、 易行。
本发明还提供一种窄带物联网终端,包括:低功耗配置模块,用于在睡眠 期间,根据所处的不同的系统状态采用对应模式的低功耗配置;同步模块,用 于根据睡眠时间选择对应的同步模式,进行同步以恢复终端的正确定时;业务 处理模块,用于在所述同步之后,再进行业务处理。
在上述技术方案中,通过对处于不同的系统状态下的功耗降低进行了不同 的配置,在睡眠唤醒后选择了合适的同步模式进行定时恢复,从而保证在终端 正常工作的前提,获得更低的功耗。
进一步优选的,所述低功耗配置模块包括:模式配置单元,用于当处于连 接态时,配置第一低功耗模式;以及,当处于存在测量的空闲态时,配置第二 低功耗模式;以及,当处于不存在测量的空闲态时,配置第三低功耗模式;以 及,当处于省电模式时,配置所述第三低功耗模式;其中,所述第三低功耗模 式比所述第二低功耗模式省电,所述第二低功耗模式比所述第一低功耗模式省 电。
在上述技术方案中,对不同的系统状态采用了不同的低功耗配置,对空闲 态做了细分,将不存在测量的空闲态配置第三低功耗模式,相对配置第二低功 耗模式,省电更多。
进一步优选的,所述低功耗配置模块还包括:时钟切换单元,用于当处于 所述第一低功耗模式时,高倍时钟切换到低倍时钟;以及,当处于所述第二低 功耗模式时,高倍时钟切换到低倍时钟;以及,当处于所述第三低功耗模式时, 高倍时钟切换到低倍时钟;下电单元,用于当处于所述第一低功耗模式时,第 一数量的存储器下电、射频处理模块下电、基带处理模块和中央处理器下电; 以及,当处于所述第二低功耗模式时,第二数量的存储器下电、射频处理模块 下电、基带处理模块、中央处理器下电和全球用户识别模块下电;以及,当处 于所述第三低功耗模式时,第三数量的存储器下电、射频处理模块下电、基带 处理模块、中央处理器下电和全球用户识别模块下电;其中,所述第三数量大 于所述第二数量,所述第二数量大于所述第一数量。
在上述技术方案中,提供了一种实施方式,第二低功耗模式比第一低功耗 模式节省功耗,第三低功耗模式比第二低功耗模式又更节省功耗。
进一步优选的,所述业务处理模块包括:计算单元,用于当进行寻呼接收 时,根据当前信号质量选择对应的寻呼接收长度,所述当前信号质量越好,选 择的所述寻呼接收长度越短;其中,所述寻呼接收长度不大于配置的最大寻呼 接收长度。
在上述技术方案中,通过对寻呼接收长度的优化,在当前信号质量好的情 况下降低了寻呼接收处理时长,从而进一步降低了功耗。
进一步优选的,所述计算单元,用于当所述当前信号质量大于预设第一质 量门限时,寻呼接收长度设置为预设第一寻呼接收长度;以及,当所述当前信 号质量不大于所述预设第一质量门限,且所述当前信号质量大于预设第二质量 门限时,所述寻呼接收长度设置为预设第二寻呼接收长度;以及,当所述当前 信号质量不大于所述预设第二质量门限,且所述当前信号质量大于预设第三质 量门限时,所述寻呼接收长度设置为预设第三寻呼接收长度;以及,当所述当 前信号质量不大于所述预设第三质量门限时,所述寻呼接收长度设置为配置的 所述最大寻呼接收长度;其中,所述预设第一寻呼接收长度小于所述预设第二 寻呼接收长度,所述预设第二寻呼接收长度小于所述预设第三寻呼接收长度, 所述预设第三寻呼接收长度小于等于配置的所述最大寻呼接收长度。
在上述技术方案中,提供了一种获取寻呼接收长度的方法,在效果基本相 同情况下,本方法简单、易行。
进一步优选的,所述同步模块包括:模式选择单元,用于当所述睡眠时间 大于预设全范围同步门限时,选择全范围同步模式;以及,当所述睡眠时间不 大于所述预设全范围同步门限,且大于预设中等范围同步门限时,选择中等范 围同步模式;以及,当所述睡眠时间不大于所述预设中等范围同步门限,且大 于预设小范围同步门限时,选择小范围同步模式;以及,当所述睡眠时间不大 于所述预设小范围同步门限时,选择不同步模式。
在上述技术方案中,提供了四种同步模式,不同的同步模式下的同步处理 时间不同、应对的定时偏差范围不同,根据睡眠时间选择与之匹配的同步模式, 可以在保证终端恢复定时的同时,兼顾功耗,相对统一按全范围同步模式处理, 功耗更低。
进一步优选的,所述模式选择单元,当所述睡眠时间不大于所述预设中等 范围同步门限,且大于所述预设小范围同步门限时,计算所述当前信号质量, 作为睡眠唤醒后的信号质量;以及,当所述睡眠唤醒后的信号质量不小于进入 睡眠前的信号质量时,选择所述小范围同步模式;以及,当所述睡眠唤醒后的 信号质量小于所述进入睡眠前的信号质量时,判断变化量是否达到预设的信道 质量变化门限;若是,选择所述中等范围同步模式;若否,选择所述小范围同 步模式。
在上述技术方案中,对同步模式的选择,增加了对睡眠前后信号恶化的考 虑,当信号恶化较大时,选择了更大范围的同步模式,提升了终端恢复定时的 鲁棒性。
进一步优选的,所述同步模块还包括:同步单元,用于当为所述全范围同 步模式时,根据接收时长达到预设全范围接收时长的窄带主同步信号,与网络 进行同步以恢复终端的正确定时;以及,当为所述中等范围同步模式时,根据 接收时长达到预设中等范围接收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢 复终端的正确定时;以及,当为所述小范围同步模式时,根据接收时长达到预 设小范围接收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定 时;其中,所述预设小范围接收时长小于所述预设中等范围接收时长,所述预 设中等范围接收时长小于所述预设全范围接收时长。
在上述技术方案中,通过在不同模式下接收不同时长的同步信号进行同 步,既考虑了同步的准确性,又兼顾了功耗的优化。
进一步优选的,所述同步单元,当为所述全范围同步模式时,根据不同的 所述当前信号质量,选择不同的所述预设全范围接收时长;以及,当为所述中 等范围同步模式时,根据不同的所述当前信号质量,选择不同的所述预设中等 范围接收时长;以及,当为所述小范围同步模式时,根据不同的所述当前信号 质量,选择不同的所述预设小范围接收时长。
在上述技术方案中,在不同的同步模式下,根据不同的当前信号质量选择 不同的数据接收时长,在当前信号质量差时提升了同步的准确性,在当前信号 质量好时,降低了同步的耗时,也随之降低了功耗。
进一步优选的,还包括:动静态识别模块,用于根据终端测量结果的变化 识别当前终端状态;所述同步模块,当所述当前终端状态为动态时,根据所述 睡眠时间选择对应的所述同步模式,进行同步以恢复所述终端的正确定时;以 及,当所述当前终端状态为静态时,选择所述不同步模式。
在上述技术方案中,对同步模式的选择不仅仅根据睡眠时间,还考虑了当 前终端状态;对于窄带物联网系统,终端的当前终端状态为静态的情况会比较 多,这就增加了不同步模式的概率,也就进一步降低了功耗。
进一步优选的,所述动静态识别模块,当所述当前终端状态是从动态变为 静态时,减少所述终端的测量频率;以及,当所述当前终端状态是从静态变为 动态时,恢复所述终端的测量频率。
在上述技术方案中,若当前终端状态从动态变为静态,可减少测量频度, 这样增加了终端的睡眠时间,可进一步降低功耗;若当前终端状态从静态变为 动态,此时需恢复正常的测量频度,密切跟踪信号的变化,从而保证终端的正 常工作。
进一步优选的,所述动静态识别模块,当所述终端测量结果的变化超过预 设变化门限时,设置所述当前终端状态为动态,且重置未超预设变化门限的次 数;以及,当所述终端测量结果的变化不超过所述预设变化门限时,更新所述 未超预设变化门限的次数;以及,当所述未超预设变化门限的次数达到预设次 数时,设置所述当前终端状态为静态。
在上述技术方案中,提供了一种当前终端状态的识别方法,本方法简单、 易行。
通过本发明提供的一种窄带物联网系统中的功耗优化方法及终端,能够带 来以下有益效果:通过对终端处于各个系统状态下的功耗进行优化,从而保证 在终端正常工作的前提,获得更低的功耗。
附图说明
下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对一种窄带物联 网系统中的功耗优化方法及终端的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予 以进一步优选的说明。
图1本发明的一种窄带物联网系统中的功耗优化方法的一个实施例的流程 图;
图2是本发明的一种窄带物联网系统中的功耗优化方法的另一个实施例的 流程图;
图3是本发明的一种窄带物联网系统中的功耗优化方法的另一个实施例的 流程图;
图4-1是本发明的一种窄带物联网系统中的功耗优化方法的另一个实施例 的总流程图;
图4-2是图4-1总流程图中步骤S100的细化流程图;
图4-3是图4-1总流程图中步骤S210的细化流程图;
图5是本发明的一种窄带物联网终端的一个实施例的结构示意图;
图6是本发明的一种窄带物联网终端的另一个实施例的结构示意图;
图7是本发明的一种窄带物联网终端的另一个实施例的结构示意图;
图8是本发明的一种窄带物联网终端的另一个实施例的结构示意图;
图9是DRX技术的示意图;
图10是eDRX技术的示意图;
图11是PSM技术的示意图。
附图标号说明:
110.低功耗配置模块,111.模式配置单元,112.时钟切换单元,113.下电单 元,120.同步模块,121.模式选择单元,122.同步单元,130.业务处理模块,131. 计算单元,140.动静态识别模块。
具体实施方式
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,下面将对照附 图说明本发明的具体实施方式。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,并获得其他的实施方式。
为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并 不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具 有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的 一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个” 的情形。
缩写字母解释:
NBIoT(NarrowBand Internet ofThings)--窄带物联网;DRX(DiscontinuousReception)--不连续接收;eDRX(extended Discontinuous Reception)--扩展 不连续接收;PSM(power saving mode)--省电模式;USIM--全球用户识别模 块;FRS--全范围同步;MRS--中等范围同步;LRS小范围同步;SNR(Signal Noise Ratio)--信噪比;RSRP(Reference Signal Receiving Power)---参考信号接收功 率;RSSI(Received SingnalStrengthen Indicator)--接收信号强度指示;NPSS-- 窄带主同步信号。
在本发明的一个实施例中,如图1所示,一种窄带物联网系统中的功耗优 化方法,包括:
步骤S100在睡眠期间,根据所处的不同的系统状态采用对应模式的低功 耗配置;
具体的,本文是针对NBIoT终端的功耗优化方法,本文所指的终端是 NBIoT终端。所处的系统状态,是指按照3GPP协议定义的NBIoT终端所处的 状态,有空闲态、连接态和PSM。在不同的系统状态下,终端都存在不必进行 数据收发的时间,简称空闲时间,引入空闲时间的主要技术有DRX、eDRX、 PSM;但空闲时间长短不一,连接态下较短,通常在数十毫秒级别,空闲态下 相对较长,PSM下就更长;终端在空闲时间里可以进入睡眠,时间短可以小憩, 时间长可以深度睡眠。本文所指的睡眠期间为大于等于预设门限,比如20ms, 的连续的空闲时间,终端在睡眠期间才进入本文所指的睡眠。如果空闲时间太 短,终端进入睡眠又快速地退出睡眠,反而对节省功耗无益,所以连接态下进 入睡眠期间的机会相对较少。在睡眠期间,将高倍时钟切换为低倍时钟,可以 降低功耗。另外,连接态下,可能存在上下行多个任务,而且有上层协议层参 与工作,因此需要使用的存储器比较多;而空闲态下仅需要寻呼接收和测量, 两者完全是物理层的任务,不需要上层协议层参与,使用的存储器相对较少; PSM下不用接收寻呼消息,使用的存储器更少;在不影响终端正常工作的情况下,在空闲态下可以对部分存储器下电,PSM下可以对更多的存储器下电。充 分利用以上特点,在不同的系统状态采用不同模式的低功耗配置,可以进一步 降低功耗。
步骤S300根据睡眠时间选择对应的同步模式,进行同步以恢复终端的正 确定时;
具体的,为了进行正常的业务处理,终端与网络侧需要保持定时的一致性。 在进入睡眠前,通过搜网过程,终端已与网络侧定时同步了,但在睡眠唤醒后, 终端与网络侧可能存在时间偏差。时间偏差的大小跟睡眠时间和产生时钟的晶 振偏差相关。睡眠时间越长,时间偏差越大。晶振偏差越大,在相同睡眠时间 下,时间偏差会更大。所以在睡眠期间,如果为了节省功耗关闭了系统产生高 倍时钟的高精度晶振,使用了产生低倍时钟的低精度晶振,在相同睡眠时间下 偏差会更大。
如果时间偏差超出终端接收窗的范围,会导致终端无法正确解调,进而造 成业务无法正常进行,所以这种情形下需要在睡眠醒来时,进行同步以恢复终 端的正确定时。但是增加同步动作会增加功耗,所以需要根据睡眠时间的长短 选择不同的同步方式。比如,当睡眠时间小于等于3s时,选择不同步模式,此 时时间偏差可忽略,不需要进行同步;当睡眠时间大于3s时,选择同步模式, 通过同步以恢复终端的正确定时。
步骤S400在所述同步之后,再进行业务处理。
具体的,如果选择的是不同步模式,则不需要进行同步,直接进行业务处 理;如果选择的是同步模式,则需要先同步,再进行业务处理。所述业务处理, 在空闲态下,主要指寻呼的接收;在连接态下,除了寻呼的接收,还有其他业 务的处理。
本实施例,在保证终端正常工作的前提,对进入睡眠期的终端功耗进行了 优化。通过对处于不同的系统状态下的功耗降低进行了细化,从而获得更低的 功耗。
在本发明的另一个实施例中,如图2所示,一种窄带物联网系统中的功耗 优化方法,包括:
步骤S110在睡眠期间,当处于连接态时,配置第一低功耗模式;
步骤S120当处于存在测量的空闲态时,配置第二低功耗模式;
步骤S130当处于不存在测量的空闲态时,配置第三低功耗模式;
步骤S140当处于省电模式时,配置所述第三低功耗模式;
其中,所述第三低功耗模式比所述第二低功耗模式省电,所述第二低功耗 模式比所述第一低功耗模式省电;
具体的,本文针对空闲态是否含测量,将空闲态又细分为存在测量的空闲 态和不存在测量的空闲态。
连接态下需要保存收发的状态和全局配置等信息,USIM在睡眠期间不能 下电,存储器下电的少,所以引入第一低功耗模式,省电少;在空闲态有测量 的情况下,仅需要保存测量等信息,需要的存储器较连接态少,睡眠时间较连 接态长,睡眠期间不需要用到USIM,可以在睡眠期间关闭更多的存储器和 USIM以节省功耗,所以引入第二低功耗模式,省电较多;在空闲态没有测量 的情况下,以及PSM下,需要的存储器更少,睡眠时间更长,可以关闭更多 的器件以节省功耗,所以引入第三低功耗模式,省电多。
将不存在测量的空闲态配置第三低功耗模式,相对配置第二低功耗模式, 省电更多。
步骤S310当所述睡眠时间大于预设全范围同步门限时,选择全范围同步 模式;
步骤S320当所述睡眠时间不大于所述预设全范围同步门限,且大于预设 中等范围同步门限时,选择中等范围同步模式;
步骤S330当所述睡眠时间不大于所述预设中等范围同步门限,且大于预 设小范围同步门限时,选择小范围同步模式;
步骤S340当所述睡眠时间不大于所述预设小范围同步门限时,选择不同 步模式;
具体的,终端开机后采用搜网方式同步。睡眠唤醒后的同步,可以采用与 搜网不一样的同步方式,因为终端在进入睡眠前是已经同步上了的,有了与网 络侧保持定时一致的相关定时信息,在睡眠唤醒后可以基于这些定时信息进行 同步。本实施例引入的同步方式与搜网方式相比,不需要接收系统消息,功耗 更低。
同步需要提前唤醒,减少了睡眠时间不利于节省功耗,所以要尽量减少提 前唤醒的时间。因此采用一种利用不同的同步模式应对不同的时间偏差的方 法。在睡眠时间长的情况下,时间偏差大,使用同步范围大的同步模式;在睡 眠时间比较短的情况下,时间偏差比较小,使用同步范围比较小的同步模式, 这种模式接收数据少、同步处理时间短,需要提前唤醒的时间短;利用这样的 方式在功耗和同步范围间进行折中。
本实施例引入四种同步模式(不同步模式、小范围同步模式、中等范围同 步模式、全范围同步模式),分别对应了四种同步方式(不同步、LRS、MRS、 FRS)。示例,如表1所示,基于晶振偏差1PPM,四种同步方式如下:
表1
设置预设全范围同步门限=3541.7、预设中等范围同步门限=70.8、预设小 范围同步门限=3.125,当睡眠时间大于3541.7s,选择FRS模式;当睡眠时间 介于(70.8s,3541.7s],选择MRS模式;当睡眠时间介于(3.125s,70.8s],选择LRS 模式;当睡眠时间不大于3.125s,选择不同步模式。
步骤S354当为所述全范围同步模式时,根据接收时长达到预设全范围接 收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时;
步骤S355当为所述中等范围同步模式时,根据接收时长达到预设中等范 围接收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时;
步骤S356当为所述小范围同步模式时,根据接收时长达到预设小范围接 收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时;
其中,所述预设小范围接收时长小于所述预设中等范围接收时长,所述预 设中等范围接收时长小于所述预设全范围接收时长。
具体的,不同的同步模式需要接收的系统同步信号(即NPSS窄带主同步 信号)的数据长度不一样,这相对统一按最大数据接收长度(比如:预设全范 围接收时长)处理,降低了终端的功耗。
预设全范围接收时长、预设中等范围接收时长、预设小范围接收时长可以 按照经验值来设置,比如参考表1的典型耗时,预设全范围接收时长为150ms, 预设中等范围接收时长为70ms,预设小范围接收时长为30ms。
步骤S410在所述同步之后,当进行寻呼接收时,根据当前信号质量选择 对应的寻呼接收长度,所述当前信号质量越好,选择的所述寻呼接收长度越短; 其中,所述寻呼接收长度不大于配置的最大寻呼接收长度;
具体的,窄带物联网系统需要应对深度覆盖的要求,为此网络侧采用了重 复发送的方式,即同一个数据多次重复发送以增强覆盖。为了保证信号差的终 端能正常接收寻呼,网络侧会配置一个相对大的发送次数Rmax,从终端看即 配置的最大寻呼接收长度。该参数是一个小区级别的配置,所以在同一个小区 对于不同信号下的终端的配置是相同的。
在信号比较好的情况下,终端并不需要接收全部Rmax个子帧的数据就可 以提前解码寻呼信号,也不会漏寻呼消息。因此针对不同的当前信号质量,配 置不同的寻呼接收长度Rreal(不超过Rmax),这样既不会漏掉寻呼还可以节 省功耗,信号越好正确解码所需要的接收数据越少。
所述当前信号质量可以用SNR或RSRP来表征。
步骤S420按照所述寻呼接收长度接收寻呼数据,对所述寻呼数据进行解 码处理。
具体的,本实施例对空闲态做了细分,在睡眠期间采用三种低功耗模式配 置,在睡眠唤醒后采用四种模式同步,在同步后对寻呼接收处理进行了优化, 如此,在保证终端正常工作的前提下,进一步降低了功耗。
在本发明的另一个实施例中,如图3所示,一种窄带物联网系统中的功耗 优化方法,包括:
步骤S100在睡眠期间,根据所处的不同的系统状态采用对应模式的低功 耗配置;
步骤S200根据终端测量结果的变化识别当前终端状态;
具体的,通过终端测量来跟踪终端所处环境的信号变化。如果信号变化大, 表明当前终端状态为动态,此时需恢复正常的测量频度,密切跟踪信号的变化 来及时进行必要的调整和可能存在的重选等;如果较长时间跟踪下来,信号变 化小,比较平稳,表明当前终端状态为静态,此时可减少测量频度,增加终端 的睡眠时间,可进一步降低功耗。
终端测量结果可选择服务小区的SNR、邻小区的RSRP、频率偏差测量结 果,和时间偏差测量结果。示例,如果连续两次的测量,服务小区的SNR、邻 小区的RSRP、频率偏差测量结果、时间偏差测量结果有一个或者多个结果存 在较大波动,则认为信号变化大,当前终端状态为动态。如果连续多次的测量, 每次服务小区的SNR、邻小区的RSRP、频率偏差测量结果、时间偏差测量结 果的波动都在预设的门限内,则认为信号变化平稳,当前终端状态为静态。
步骤S210当所述当前终端状态为动态时,根据睡眠时间选择对应的同步 模式,进行同步以恢复终端的正确定时;
具体的,若当前终端状态为动态,表明信号波动大,此时需要在睡眠唤醒 后进行同步以恢复终端的正确定时。
步骤S220当所述当前终端状态是从静态变为动态时,恢复所述终端的测 量频率,并跳转到步骤S400;
具体的,如果当前终端状态是从静态变为动态,表明信号由波动小走向波 动大,此时更需要通过密切跟踪信号的变化来及时进行必要的调整和可能存在 的重选等,所以需要恢复终端的测量频率。
步骤S230当所述当前终端状态为静态时,选择所述不同步模式;
具体的,若当前终端状态为静态,表明信号波动小、时间偏差测量结果波 动小,所以可不进行同步直接进行业务处理。不进行同步,增大了睡眠时间, 进一步降低功耗。
步骤S240当所述当前终端状态是从动态变为静态时,减少所述终端的测 量频率;
具体的,若当前终端状态为静态,表明信号波动小,可以减少终端的测量 频率。减少终端的测量频率,增大了睡眠时间,进一步降低功耗。
步骤S400在所述同步之后,再进行业务处理。
具体的,本实施例引入了对当前终端状态的识别,对同步模式的选择不仅 仅根据睡眠时间;对于窄带物联网系统,有许多终端睡眠前后的环境信号变化 是较小的,即当前终端状态是处于静态的,比如智能抄表系统中的表,大多数 情况是处于静态的,若当前终端状态为静态时,选择不同步模式,这就增加了 不同步模式的概率,也就进一步降低了功耗。
在本发明的另一个实施例中,如图4-1、图4-2、图4-3所示,一种窄带物联 网系统中的功耗优化方法,包括:
总流程如图4-1所示:
步骤S100在睡眠期间,根据所处的不同的系统状态采用对应模式的低功耗 配置;
步骤S201当所述终端测量结果的变化超过预设变化门限时,设置所述当 前终端状态为动态,且重置未超预设变化门限的次数,并跳转到步骤S206;
步骤S202当所述终端测量结果的变化不超过所述预设变化门限时,更新 所述未超预设变化门限的次数;
步骤S203判断所述未超预设变化门限的次数是否达到预设次数;
步骤S204当所述未超预设变化门限的次数达到预设次数时,设置所述当 前终端状态为静态;
步骤S205当所述未超预设变化门限的次数未达到预设次数时,所述当前 终端状态维持不变;
所述终端测量结果包括服务小区测量结果、邻小区测量结果、频率偏差测 量结果、时间偏差测量结果;所述服务小区测量结果包括服务小区的信噪比、 和/或服务小区的参考信号接收功率、和/或服务小区的接收信号强度指示;所 述邻小区测量结果包括邻小区的信噪比、和/或邻小区的参考信号接收功率、和 /或邻小区的接收信号强度指示;
具体的,对每次终端测量结果的变化进行判断,如果连续N次的变化都不 超过预设变化门限,其中N为预设次数,则终端进入静态,当前终端状态为静 态;有1次的变化超过预设变化门限,则终端进入动态,当前终端状态为动态。 比如,N=5,当前终端状态初始为动态,未超预设变化门限的次数初始为0, 进行了连续7次测量,超过预设变化门限简称为超,不超过预设变化门限简称 为不超,假定测量结果的变化依次为不超,不超,不超,不超,不超,超;根 据本实施例的判断方法,得到当前终端状态依次为动态,动态,动态,动态, 动态,静态,动态。
步骤S206判断所述当前终端状态是否为动态;若是,跳转到步骤S210;
步骤S230当所述当前终端状态为静态时,选择所述不同步模式;
步骤S240当所述当前终端状态是从动态变为静态时,减少所述终端的测 量频率,并跳转到步骤S411;
步骤S210当所述当前终端状态为动态时,根据睡眠时间选择对应的同步 模式,进行同步以恢复终端的正确定时;
步骤S220当所述当前终端状态是从静态变为动态时,恢复所述终端的测 量频率;
步骤S411当进行寻呼接收时,且所述当前信号质量大于预设第一质量门 限时,寻呼接收长度设置为预设第一寻呼接收长度;
步骤S412当所述当前信号质量不大于所述预设第一质量门限,且所述当 前信号质量大于预设第二质量门限时,所述寻呼接收长度设置为预设第二寻呼 接收长度;
步骤S413当所述当前信号质量不大于所述预设第二质量门限,且所述当 前信号质量大于预设第三质量门限时,所述寻呼接收长度设置为预设第三寻呼 接收长度;
步骤S414当所述当前信号质量不大于所述预设第三质量门限时,所述寻 呼接收长度设置为配置的所述最大寻呼接收长度;
其中,所述预设第一寻呼接收长度小于所述预设第二寻呼接收长度,所述 预设第二寻呼接收长度小于所述预设第三寻呼接收长度,所述预设第三寻呼接 收长度小于等于配置的所述最大寻呼接收长度;
具体的,针对不同的信号强度,配置不同的寻呼接收长度Rreal,这样既不 会漏掉寻呼还可以节省功耗,信号越好正确解码所需要的接收数据越少。当前 信号质量可以用SNR来表征,比如根据SNR的高低把接收数据长度分成四个 级别,Rr1(预设第一寻呼接收长度)<Rr2(预设第二寻呼接收长度)<Rr3(预 设第三寻呼接收长度)<Rr4,而Rr4=Rmax(配置的最大寻呼接收长度)。举 例说明,基站配置Rmax为32,此时最大接收数据长度为32个子帧,Rr1=4,Rr2=8,Rr3=16,Rr4=32,预设第一质量门限=20dB,表明SNR大于20dB时, 即信号好的条件下寻呼接收长度为4个子帧,这样一方面减小RF射频硬件工 作时间,另一方面增大睡眠长度,减少接收数据长度并节省功耗;预设第二质 量门限=10dB,表明SNR不大于20dB,大于10dB时,寻呼接收长度为8个子 帧,其他的依次类推。
步骤S420按照所述寻呼接收长度接收寻呼数据,对所述寻呼数据进行解码 处理。
其中步骤S100细化如下,如图4-2所示:
步骤S110在睡眠期间,当处于连接态时,配置第一低功耗模式;
步骤S120当处于存在测量的空闲态时,配置第二低功耗模式;
步骤S130当处于不存在测量的空闲态时,配置第三低功耗模式;
步骤S140当处于省电模式时,配置所述第三低功耗模式;
其中,所述第三低功耗模式比所述第二低功耗模式省电,所述第二低功耗 模式比所述第一低功耗模式省电;
步骤S111当处于所述第一低功耗模式时,高倍时钟切换到低倍时钟,第 一数量的存储器下电、射频处理模块下电、基带处理模块和中央处理器下电;
步骤S121当处于所述第二低功耗模式时,高倍时钟切换到低倍时钟,第 二数量的存储器下电、射频处理模块下电、基带处理模块、中央处理器下电和 全球用户识别模块下电;
步骤S131当处于所述第三低功耗模式时,高倍时钟切换到低倍时钟,第 三数量的存储器下电、射频处理模块下电、基带处理模块、中央处理器下电和 全球用户识别模块下电;
其中,所述第三数量大于所述第二数量,所述第二数量大于所述第一数量。
具体的,在第一低功耗模式、第二低功耗模式、第三低功耗模式下都可以 将高倍时钟切换到低倍时钟,以节省功耗。第二低功耗模式比第一低功耗模式 可以对更多的存储器下电,第三低功耗模式比第二低功耗模式又可以对更多的 存储器下电。在睡眠期间,因为终端不进行数据的收发,所以可对射频处理模 块,基带处理模块,以及中央处理器(CPU)下电,以节省功耗。
其中步骤S210细化流程如下,如图4-3所示:
步骤S310当所述睡眠时间大于预设全范围同步门限时,选择全范围同步 模式,并跳转到步骤S351;
步骤S320当所述睡眠时间不大于所述预设全范围同步门限,且大于预设 中等范围同步门限时,选择中等范围同步模式;
步骤S331当所述睡眠时间不大于所述预设中等范围同步门限,且大于所 述预设小范围同步门限时,计算所述当前信号质量,作为睡眠唤醒后的信号质 量;
步骤S332当所述睡眠唤醒后的信号质量不小于进入睡眠前的信号质量时, 选择所述小范围同步模式;
步骤S333当所述睡眠唤醒后的信号质量小于所述进入睡眠前的信号质量 时,判断变化量是否达到预设的信道质量变化门限;若否,执行步骤S335;
步骤S334选择所述中等范围同步模式,并跳转到步骤S352;
步骤S335选择所述小范围同步模式,并跳转到步骤S353;
具体的,当睡眠时间处于预设小范围同步门限与预设中等范围同步门限之 间时,如果睡眠唤醒后的信号质量相对于进入睡眠前的信号质量产生了较大恶 化,比如SNR突降了,可能信道状况产生了变化或者接收出现某种错误导致 出现较大时间偏差,此时使用LRS模式定时可能调整不过来,所以使用MRS 模式进行同步,以保证后续业务的正常处理;如果睡眠唤醒后的信号质量变得 更好,或恶化不大,在预设的信道质量变化门限内,则使用LRS模式进行同步, 以降低功耗。当前信号质量可以用SNR或RSRP来表征。
步骤S340当所述睡眠时间不大于所述预设小范围同步门限时,选择不同 步模式,并跳转到步骤S357;
步骤S351当为所述全范围同步模式时,根据不同的所述当前信号质量, 选择不同的所述预设全范围接收时长;
步骤S352当为所述中等范围同步模式时,根据不同的所述当前信号质量, 选择不同的所述预设中等范围接收时长;
步骤S353当为所述小范围同步模式时,根据不同的所述当前信号质量, 选择不同的所述预设小范围接收时长;
具体的,为了同步的准确和同步耗时考虑,采用了一种根据当前信号质量 来选择同步信号的接收时长的方法。为了使同步的结果更加准确,需要对同步 信号的相关结果进行多帧的累积,需要延长同步信号的接收时长。比如,当前 信号质量用SNR来表征,当SNR比较大的时候,同步的结果比较准确因此可 以减小累积次数以减小同步时间。当SNR差的时候,需要多次累积使同步结 果达到需要的精度,所以延长同步信号的接收时长可以使同步更准确。
预设全范围接收时长、预设中等范围接收时长、预设小范围接收时长,是 指不同同步模式下同步信号的接收时长。每种模式下的同步信号的接收时长, 都可以根据不同的当前信号质量选择不同的值,比如,在全范围同步模式下, 将SNR分为多个阶梯,根据不同的SNR阶梯,选择不同的预设全范围接收时 长;预设中等范围接收时长、预设小范围接收时长可依次类推。
当前信号质量可以用SNR或RSRP来表征。
步骤S354当为所述全范围同步模式时,根据接收时长达到预设全范围接 收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时;
步骤S355当为所述中等范围同步模式时,根据接收时长达到预设中等范 围接收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时;
步骤S356当为所述小范围同步模式时,根据接收时长达到预设小范围接 收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时;
步骤S357当为不同步模式时,不进行同步。
本实施例对三种低功耗模式、当前终端状态的识别、寻呼接收长度的设置 给出了一种具体实施方法;对同步模式的选择,增加了对睡眠前后信号恶化的 考虑,提升了终端工作的鲁棒性;增加了根据当前信号质量来选择同步信号的 接收时长的方法,提升了同步的准确,降低了同步的耗时,也随之降低了功耗。
在本发明的另一个实施例中,如图5所示,一种窄带物联网终端,包括:
低功耗配置模块110,用于在睡眠期间,根据所处的不同的系统状态采用 对应模式的低功耗配置;
具体的,本文是针对NBIoT终端的功耗优化方法,本文所指的终端是 NBIoT终端。所处的系统状态,是指按照3GPP协议定义的NBIoT终端所处的 状态,有空闲态、连接态和PSM。在不同的系统状态下,终端都存在不必进行 数据收发的时间,简称空闲时间,引入空闲时间的主要技术有DRX、eDRX、 PSM;但空闲时间长短不一,连接态下较短,通常在数十毫秒级别,空闲态下 相对较长,PSM下就更长;终端在空闲时间里可以进入睡眠,时间短可以小憩, 时间长可以深度睡眠。本文所指的睡眠期间为大于等于预设门限,比如20ms, 的连续的空闲时间,终端在睡眠期间才进入本文所指的睡眠。如果空闲时间太 短,终端进入睡眠又快速地退出睡眠,反而对节省功耗无益,所以连接态下进 入睡眠期间的机会相对较少。在睡眠期间,将高倍时钟切换为低倍时钟,可以 降低功耗。另外,连接态下,可能存在上下行多个任务,而且有上层协议层参 与工作,因此需要使用的存储器比较多;而空闲态下仅需要寻呼接收和测量, 两者完全是物理层的任务,不需要上层协议层参与,使用的存储器相对较少; PSM下不用接收寻呼消息,使用的存储器更少;在不影响终端正常工作的情况下,在空闲态下可以对部分存储器下电,PSM下可以对更多的存储器下电。充 分利用以上特点,低功耗配置模块在不同的系统状态采用不同模式的低功耗配 置,可以进一步降低功耗。
同步模块120,用于根据睡眠时间选择对应的同步模式,进行同步以恢复 终端的正确定时;
具体的,为了进行正常的业务处理,终端与网络侧需要保持定时的一致性。 在进入睡眠前,通过搜网过程,终端已与网络侧定时同步了,但在睡眠唤醒后, 终端与网络侧可能存在时间偏差。时间偏差的大小跟睡眠时间和产生时钟的晶 振偏差相关。睡眠时间越长,时间偏差越大。晶振偏差越大,在相同睡眠时间 下,时间偏差会更大。所以在睡眠期间,如果为了节省功耗关闭了系统产生高 倍时钟的高精度晶振,使用了产生低倍时钟的低精度晶振,在相同睡眠时间下 偏差会更大。
如果时间偏差超出终端接收窗的范围,会导致终端无法正确解调,进而造 成业务无法正常进行,所以这种情形下需要在睡眠醒来时,进行同步以恢复终 端的正确定时。但是增加同步动作会增加功耗,所以需要根据睡眠时间的长短 选择不同的同步方式。比如,当睡眠时间小于等于3s时,选择不同步模式,此 时时间偏差可忽略,不需要进行同步;当睡眠时间大于3s时,选择同步模式, 通过同步以恢复终端的正确定时。
业务处理模块130,用于在所述同步之后,再进行业务处理。
具体的,如果选择的是不同步模式,则不需要进行同步,直接进行业务处 理;如果选择的是同步模式,则需要先同步,再进行业务处理。所述业务处理, 在空闲态下,主要指寻呼的接收;在连接态下,除了寻呼的接收,还有其他业 务的处理。
本实施例,在保证终端正常工作的前提,对进入睡眠期的终端功耗进行了 优化。通过对处于不同的系统状态下的功耗降低进行了细化,从而获得更低的 功耗。
在本发明的另一个实施例中,如图6所示,一种窄带物联网终端,包括:
低功耗配置模块110,用于在睡眠期间,根据所处的不同的系统状态采用 对应模式的低功耗配置;
所述低功耗配置模块110包括:
模式配置单元111,用于当处于连接态时,配置第一低功耗模式;以及, 当处于存在测量的空闲态时,配置第二低功耗模式;以及,当处于不存在测量 的空闲态时,配置第三低功耗模式;以及,当处于省电模式时,配置所述第三 低功耗模式;其中,所述第三低功耗模式比所述第二低功耗模式省电,所述第 二低功耗模式比所述第一低功耗模式省电;
具体的,本文针对空闲态是否含测量,将空闲态又细分为存在测量的空闲 态和不存在测量的空闲态。
连接态下需要保存收发的状态和全局配置等信息,USIM在睡眠期间不能 下电,存储器下电的少,所以引入第一低功耗模式,省电少;在空闲态有测量 的情况下,仅需要保存测量等信息,需要的存储器较连接态少,睡眠时间较连 接态长,睡眠期间不需要用到USIM,可以在睡眠期间关闭更多的存储器和 USIM以节省功耗,所以引入第二低功耗模式,省电较多;在空闲态没有测量 的情况下,以及PSM下,需要的存储器更少,睡眠时间更长,可以关闭更多 的器件以节省功耗,所以引入第三低功耗模式,省电多。
将不存在测量的空闲态配置第三低功耗模式,相对配置第二低功耗模式, 省电更多。
同步模块120,用于根据睡眠时间选择对应的同步模式,进行同步以恢复 终端的正确定时;
所述同步模块120包括:
模式选择单元121,用于当所述睡眠时间大于预设全范围同步门限时,选 择全范围同步模式;以及,当所述睡眠时间不大于所述预设全范围同步门限, 且大于预设中等范围同步门限时,选择中等范围同步模式;以及,当所述睡眠 时间不大于所述预设中等范围同步门限,且大于预设小范围同步门限时,选择 小范围同步模式;以及,当所述睡眠时间不大于所述预设小范围同步门限时, 选择不同步模式;
具体的,终端开机后采用搜网方式同步。睡眠唤醒后的同步,可以采用与 搜网不一样的同步方式,因为终端在进入睡眠前是已经同步上了的,有了与网 络侧保持定时一致的相关定时信息,在睡眠唤醒后可以基于这些定时信息进行 同步。本实施例引入的同步方式与搜网方式相比,不需要接收系统消息,功耗 更低。
同步需要提前唤醒,减少了睡眠时间不利于节省功耗,所以要尽量减少提 前唤醒的时间。因此采用一种利用不同的同步模式应对不同的时间偏差的方 法。在睡眠时间长的情况下,时间偏差大,使用同步范围大的同步模式;在睡 眠时间比较短的情况下,时间偏差比较小,使用同步范围比较小的同步模式, 这种模式接收数据少、同步处理时间短,需要提前唤醒的时间短;利用这样的 方式在功耗和同步范围间进行折中。
本实施例引入四种同步模式(不同步模式、小范围同步模式、中等范围同 步模式、全范围同步模式),分别对应了四种同步方式(不同步、LRS、MRS、 FRS)。示例,设置预设全范围同步门限=3451.7、预设中等范围同步门限70.8、 预设小范围同步门限=3.125,当睡眠时间大于3451.7s,选择FRS模式;当睡 眠时间介于(70.8s,3541.7s],选择MRS模式;当睡眠时间介于(3.125s,70.8s], 选择LRS模式;当睡眠时间不大于3.125s,选择不同步模式。
同步单元122,用于当为所述全范围同步模式时,根据接收时长达到预设 全范围接收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时; 以及,当为所述中等范围同步模式时,根据接收时长达到预设中等范围接收时 长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时;以及,当为所 述小范围同步模式时,根据接收时长达到预设小范围接收时长的窄带主同步信 号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时;其中,所述预设小范围接收时长 小于所述预设中等范围接收时长,所述预设中等范围接收时长小于所述预设全 范围接收时长;
具体的,不同的同步模式需要接收的系统同步信号(即NPSS窄带主同步 信号)的数据长度不一样,这相对统一按最大数据接收长度(比如:预设全范 围接收时长)处理,降低了终端的功耗。
预设全范围接收时长、预设中等范围接收时长、预设小范围接收时长可以 按照经验值来设置,比如预设全范围接收时长为150ms,预设中等范围接收时 长为70ms,预设小范围接收时长为30ms。
业务处理模块130,用于在所述同步之后,再进行业务处理;
所述业务处理模块130包括:
计算单元131,用于当进行寻呼接收时,根据当前信号质量选择对应的寻 呼接收长度,所述当前信号质量越好,选择的所述寻呼接收长度越短;其中, 所述寻呼接收长度不大于配置的最大寻呼接收长度;
具体的,窄带物联网系统需要应对深度覆盖的要求,为此网络侧采用了重 复发送的方式,即同一个数据多次重复发送以增强覆盖。为了保证信号差的终 端能正常接收寻呼,网络侧会配置一个相对大的发送次数Rmax,从终端看即 配置的最大寻呼接收长度。该参数是一个小区级别的配置,所以在同一个小区 对于不同信号下的终端的配置是相同的。
在信号比较好的情况下,终端并不需要接收全部Rmax个子帧的数据就可 以提前解码寻呼信号,也不会漏寻呼消息。因此针对不同的当前信号质量,配 置不同的寻呼接收长度Rreal(不超过Rmax),这样既不会漏掉寻呼还可以节 省功耗,信号越好正确解码所需要的接收数据越少。
所述当前信号质量可以用SNR或RSRP来表征。
所述业务处理模块,按照所述寻呼接收长度接收寻呼数据,对所述寻呼数 据进行解码处理。
具体的,本实施例对空闲态做了细分,在睡眠期间采用三种低功耗模式配 置,在睡眠唤醒后采用四种模式同步,在同步后对寻呼接收处理进行了优化, 如此,在保证终端正常工作的前提下,进一步降低了功耗。
在本发明的另一个实施例中,如图7所示,一种窄带物联网终端,包括:
低功耗配置模块110,用于在睡眠期间,根据所处的不同的系统状态采用 对应模式的低功耗配置;
动静态识别模块140,用于根据终端测量结果的变化识别当前终端状态;
具体的,通过终端测量来跟踪终端所处环境的信号变化。如果信号变化大, 表明当前终端状态为动态,此时需恢复正常的测量频度,密切跟踪信号的变化 来及时进行必要的调整和可能存在的重选等;如果较长时间跟踪下来,信号变 化小,比较平稳,表明当前终端状态为静态,此时可减少测量频度,增加终端 的睡眠时间,可进一步降低功耗。
终端测量结果可选择服务小区的SNR、邻小区的RSRP、频率偏差测量结 果,和时间偏差测量结果。示例,如果连续两次的测量,服务小区的SNR、邻 小区的RSRP、频率偏差测量结果、时间偏差测量结果有一个或者多个结果存 在较大波动,则认为信号变化大,当前终端状态为动态。如果连续多次的测量, 每次服务小区的SNR、邻小区的RSRP、频率偏差测量结果、时间偏差测量结 果的波动都在预设的门限内,则认为信号变化平稳,当前终端状态为静态。
同步模块120,当所述当前终端状态为动态时,根据所述睡眠时间选择对 应的所述同步模式,进行同步以恢复所述终端的正确定时;
具体的,若当前终端状态为动态,表明信号波动大,此时需要在睡眠唤醒 后进行同步以恢复终端的正确定时。
所述动静态识别模块140,当所述当前终端状态是从静态变为动态时,恢 复所述终端的测量频率;
具体的,如果当前终端状态是从静态变为动态,表明信号由波动小走向波 动大,此时更需要通过密切跟踪信号的变化来及时进行必要的调整和可能存在 的重选等,所以需要恢复终端的测量频率。
所述同步模块120,当所述当前终端状态为静态时,选择所述不同步模式;
具体的,若当前终端状态为静态,表明信号波动小、时间偏差测量结果波 动小,所以可不进行同步直接进行业务处理。不进行同步,增大了睡眠时间, 进一步降低功耗。
所述动静态识别模块140,当所述当前终端状态是从动态变为静态时,减 少所述终端的测量频率;
具体的,若当前终端状态为静态,表明信号波动小,可以减少终端的测量 频率。减少终端的测量频率,增大了睡眠时间,进一步降低功耗。
业务处理模块130,用于在所述同步之后,再进行业务处理。
具体的,本实施例引入了对当前终端状态的识别,对同步模式的选择不仅 仅根据睡眠时间;对于窄带物联网系统,有许多终端睡眠前后的环境信号变化 是较小的,即当前终端状态是处于静态的,比如智能抄表系统中的表,大多数 情况是处于静态的,若当前终端状态为静态时,选择不同步模式,这就增加了 不同步模式的概率,也就进一步降低了功耗。
在本发明的另一个实施例中,如图8所示,一种窄带物联网终端,包括:
低功耗配置模块110,用于在睡眠期间,根据所处的不同的系统状态采用 对应模式的低功耗配置;
所述低功耗配置模块110包括:
模式配置单元111,用于当处于连接态时,配置第一低功耗模式;以及, 当处于存在测量的空闲态时,配置第二低功耗模式;以及,当处于不存在测量 的空闲态时,配置第三低功耗模式;以及,当处于省电模式时,配置所述第三 低功耗模式;其中,所述第三低功耗模式比所述第二低功耗模式省电,所述第 二低功耗模式比所述第一低功耗模式省电;
时钟切换单元112,用于当处于所述第一低功耗模式时,高倍时钟切换到 低倍时钟;以及,当处于所述第二低功耗模式时,高倍时钟切换到低倍时钟; 以及,当处于所述第三低功耗模式时,高倍时钟切换到低倍时钟;
下电单元113,用于当处于所述第一低功耗模式时,第一数量的存储器下 电、射频处理模块下电、基带处理模块和中央处理器下电;以及,当处于所述 第二低功耗模式时,第二数量的存储器下电、射频处理模块下电、基带处理模 块、中央处理器下电和全球用户识别模块下电;以及,当处于所述第三低功耗 模式时,第三数量的存储器下电、射频处理模块下电、基带处理模块、中央处 理器下电和全球用户识别模块下电;其中,所述第三数量大于所述第二数量, 所述第二数量大于所述第一数量。
具体的,在第一低功耗模式、第二低功耗模式、第三低功耗模式下都可以 将高倍时钟切换到低倍时钟,以节省功耗。第二低功耗模式比第一低功耗模式 可以对更多的存储器下电,第三低功耗模式比第二低功耗模式又可以对更多的 存储器下电。在睡眠期间,因为终端不进行数据的收发,所以可对射频处理模 块、基带处理模块,以及中央处理器(CPU)下电,以节省功耗。
动静态识别模块140,当所述终端测量结果的变化超过预设变化门限时, 设置所述当前终端状态为动态,且重置未超预设变化门限的次数;以及,当所 述终端测量结果的变化不超过所述预设变化门限时,更新所述未超预设变化门 限的次数;以及,判断所述未超预设变化门限的次数是否达到预设次数;以及, 当所述未超预设变化门限的次数达到预设次数时,设置所述当前终端状态为静 态;以及,当所述未超预设变化门限的次数未达到预设次数时,所述当前终端 状态维持不变;
具体的,对每次终端测量结果的变化进行判断,如果连续N次的变化都不 超过预设变化门限,其中N为预设次数,则终端进入静态,当前终端状态为静 态;有1次的变化超过预设变化门限,则终端进入动态,当前终端状态为动态。 比如,N=5,当前终端状态初始为动态,未超预设变化门限的次数初始为0, 进行了连续7次测量,超过预设变化门限简称为超,不超过预设变化门限简称 为不超,假定测量结果的变化依次为不超,不超,不超,不超,不超,超;根 据本实施例的判断方法,得到当前终端状态依次为动态,动态,动态,动态, 动态,静态,动态。
同步模块120,当所述当前终端状态为静态时,选择所述不同步模式;
所述动静态识别模块140,当所述当前终端状态是从动态变为静态时,减 少所述终端的测量频率;以及,当所述当前终端状态是从静态变为动态时,恢 复所述终端的测量频率;
所述同步模块120,当所述当前终端状态为动态时,根据所述睡眠时间选 择对应的所述同步模式,进行同步以恢复所述终端的正确定时;
所述同步模块120包括:
模式选择单元121,用于当所述睡眠时间大于预设全范围同步门限时,选 择全范围同步模式;以及,当所述睡眠时间不大于所述预设全范围同步门限, 且大于预设中等范围同步门限时,选择中等范围同步模式;
所述模式选择单元121,当所述睡眠时间不大于所述预设中等范围同步门 限,且大于所述预设小范围同步门限时,计算所述当前信号质量,作为睡眠唤 醒后的信号质量;以及,当所述睡眠唤醒后的信号质量不小于进入睡眠前的信 号质量时,选择所述小范围同步模式;以及,当所述睡眠唤醒后的信号质量小 于所述进入睡眠前的信号质量时,判断变化量是否达到预设的信道质量变化门 限;若是,选择所述中等范围同步模式;若否,选择所述小范围同步模式;
具体的,当睡眠时间处于预设小范围同步门限与预设中等范围同步门限之 间时,如果睡眠唤醒后的信号质量相对于进入睡眠前的信号质量产生了较大恶 化,比如SNR突降了,可能信道状况产生了变化或者接收出现某种错误导致 出现较大时间偏差,此时使用LRS模式定时可能调整不过来,所以使用MRS 模式进行同步,以保证后续业务的正常处理;如果睡眠唤醒后的信号质量变得 更好,或恶化不大,在预设的信道质量变化门限内,则使用LRS模式进行同步, 以降低功耗。当前信号质量可以用SNR或RSRP来表征。
所述模式选择单元121,,当所述睡眠时间不大于所述预设小范围同步门 限时,选择不同步模式;
同步单元122,当为所述全范围同步模式时,根据不同的所述当前信号质 量,选择不同的所述预设全范围接收时长;以及,当为所述中等范围同步模式 时,根据不同的所述当前信号质量,选择不同的所述预设中等范围接收时长; 以及,当为所述小范围同步模式时,根据不同的所述当前信号质量,选择不同 的所述预设小范围接收时长;
具体的,为了同步的准确和同步耗时考虑,采用了一种根据当前信号质量 来选择同步信号的接收时长的方法。为了使同步的结果更加准确,需要对同步 信号的相关结果进行多帧的累积,需要延长同步信号的接收时长。比如,当前 信号质量用SNR来表征,当SNR比较大的时候,同步的结果比较准确因此可 以减小累积次数以减小同步时间。当SNR差的时候,需要多次累积使同步结 果达到需要的精度,所以延长同步信号的接收时长可以使同步更准确。
预设全范围接收时长、预设中等范围接收时长、预设小范围接收时长,是 指不同同步模式下同步信号的接收时长。每种模式下的同步信号的接收时长, 都可以根据不同的当前信号质量选择不同的值,比如,在全范围同步模式下, 将SNR分为多个阶梯,根据不同的SNR阶梯,选择不同的预设全范围接收时 长;预设中等范围接收时长、预设小范围接收时长可依次类推。
当前信号质量可以用SNR或RSRP来表征。
所述同步单元122,用于当为所述全范围同步模式时,根据接收时长达到 预设全范围接收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定 时;以及,当为所述中等范围同步模式时,根据接收时长达到预设中等范围接 收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时;以及,当 为所述小范围同步模式时,根据接收时长达到预设小范围接收时长的窄带主同 步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时;以及,当为不同步模式时, 不进行同步;其中,所述预设小范围接收时长小于所述预设中等范围接收时长, 所述预设中等范围接收时长小于所述预设全范围接收时长;
业务处理模块130,用于在所述同步之后,再进行业务处理;
所述业务处理模块130包括:
计算单元131,用于当进行寻呼接收,且所述当前信号质量大于预设第一 质量门限时,寻呼接收长度设置为预设第一寻呼接收长度;以及,当所述当前 信号质量不大于所述预设第一质量门限,且所述当前信号质量大于预设第二质 量门限时,所述寻呼接收长度设置为预设第二寻呼接收长度;以及,当所述当 前信号质量不大于所述预设第二质量门限,且所述当前信号质量大于预设第三 质量门限时,所述寻呼接收长度设置为预设第三寻呼接收长度;以及,当所述 当前信号质量不大于所述预设第三质量门限时,所述寻呼接收长度设置为配置 的所述最大寻呼接收长度;其中,所述预设第一寻呼接收长度小于所述预设第 二寻呼接收长度,所述预设第二寻呼接收长度小于所述预设第三寻呼接收长 度,所述预设第三寻呼接收长度小于等于配置的所述最大寻呼接收长度;
具体的,针对不同的信号强度,配置不同的寻呼接收长度Rreal,这样既不 会漏掉寻呼还可以节省功耗,信号越好正确解码所需要的接收数据越少。当前 信号质量可以用SNR来表征,比如根据SNR的高低把接收数据长度分成四个 级别,Rr1(预设第一寻呼接收长度)<Rr2(预设第二寻呼接收长度)<Rr3(预 设第三寻呼接收长度)<Rr4,而Rr4=Rmax(配置的最大寻呼接收长度)。举 例说明,基站配置Rmax为32,此时最大接收数据长度为32个子帧,Rr1=4, Rr2=8,Rr3=16,Rr4=32,预设第一质量门限=20dB,表明SNR大于20dB时,即信号好的条件下寻呼接收长度为4个子帧,这样一方面减小RF射频硬件工 作时间,另一方面增大睡眠长度,减少接收数据长度并节省功耗;预设第二质 量门限=10dB,表明SNR不大于20dB,大于10dB时,寻呼接收长度为8个子 帧,其他的依次类推。
所述业务处理模块130,按照所述寻呼接收长度接收寻呼数据,对所述寻 呼数据进行解码处理。
本实施例对三种低功耗模式、当前终端状态的识别、寻呼接收长度的设置 给出了一种具体实施方法;对同步模式的选择,增加了对睡眠前后信号恶化的 考虑,提升了终端工作的鲁棒性;增加了根据当前信号质量来选择同步信号的 接收时长的方法,提升了同步的准确,降低了同步的耗时,也随之降低了功耗。
应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明 的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离 本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为 本发明的保护范围。
Claims (25)
1.一种窄带物联网系统中的功耗优化方法,其特征在于,包括:
在睡眠期间,根据所处的不同的系统状态采用对应模式的低功耗配置;
根据睡眠时间选择对应的同步模式,进行同步以恢复终端的正确定时;
在所述同步之后,再进行业务处理。
2.根据权利要求1所述的窄带物联网系统中的功耗优化方法,其特征在于,所述的根据所处的不同的系统状态采用对应模式的低功耗配置具体包括:
当处于连接态时,配置第一低功耗模式;
当处于存在测量的空闲态时,配置第二低功耗模式;
当处于不存在测量的空闲态时,配置第三低功耗模式;
当处于省电模式时,配置所述第三低功耗模式;
其中,所述第三低功耗模式比所述第二低功耗模式省电,所述第二低功耗模式比所述第一低功耗模式省电。
3.根据权利要求2所述的窄带物联网系统中的功耗优化方法,其特征在于,还包括:
当处于所述第一低功耗模式时,高倍时钟切换到低倍时钟,第一数量的存储器下电、射频处理模块下电、基带处理模块和中央处理器下电;
当处于所述第二低功耗模式时,高倍时钟切换到低倍时钟,第二数量的存储器下电、射频处理模块下电、基带处理模块、中央处理器下电和全球用户识别模块下电;
当处于所述第三低功耗模式时,高倍时钟切换到低倍时钟,第三数量的存储器下电、射频处理模块下电、基带处理模块、中央处理器下电和全球用户识别模块下电;
其中,所述第三数量大于所述第二数量,所述第二数量大于所述第一数量。
4.根据权利要求1所述的窄带物联网系统中的功耗优化方法,其特征在于,所述业务处理包括:
当进行寻呼接收时,根据当前信号质量选择对应的寻呼接收长度,所述当前信号质量越好,选择的所述寻呼接收长度越短;
其中,所述寻呼接收长度不大于配置的最大寻呼接收长度。
5.根据权利要求4所述的窄带物联网系统中的功耗优化方法,其特征在于,所述根据当前信号质量选择对应的寻呼接收长度具体包括:
当所述当前信号质量大于预设第一质量门限时,寻呼接收长度设置为预设第一寻呼接收长度;
当所述当前信号质量不大于所述预设第一质量门限,且所述当前信号质量大于预设第二质量门限时,所述寻呼接收长度设置为预设第二寻呼接收长度;
当所述当前信号质量不大于所述预设第二质量门限,且所述当前信号质量大于预设第三质量门限时,所述寻呼接收长度设置为预设第三寻呼接收长度;
当所述当前信号质量不大于所述预设第三质量门限时,所述寻呼接收长度设置为配置的所述最大寻呼接收长度;
其中,所述预设第一寻呼接收长度小于所述预设第二寻呼接收长度,所述预设第二寻呼接收长度小于所述预设第三寻呼接收长度,所述预设第三寻呼接收长度小于等于配置的所述最大寻呼接收长度。
6.根据权利要求1所述的窄带物联网系统中的功耗优化方法,其特征在于,所述根据睡眠时间选择对应的同步模式包括:
当所述睡眠时间大于预设全范围同步门限时,选择全范围同步模式;
当所述睡眠时间不大于所述预设全范围同步门限,且大于预设中等范围同步门限时,选择中等范围同步模式;
当所述睡眠时间不大于所述预设中等范围同步门限,且大于预设小范围同步门限时,选择小范围同步模式;
当所述睡眠时间不大于所述预设小范围同步门限时,选择不同步模式。
7.根据权利要求6所述的窄带物联网系统中的功耗优化方法,其特征在于,所述当所述睡眠时间不大于所述预设中等范围同步门限,且大于预设小范围同步门限时,选择小范围同步模式具体包括:
当所述睡眠时间不大于所述预设中等范围同步门限,且大于所述预设小范围同步门限时,计算所述当前信号质量,作为睡眠唤醒后的信号质量;
当所述睡眠唤醒后的信号质量不小于进入睡眠前的信号质量时,选择所述小范围同步模式;
当所述睡眠唤醒后的信号质量小于所述进入睡眠前的信号质量时,判断变化量是否达到预设的信道质量变化门限;若是,选择所述中等范围同步模式;若否,选择所述小范围同步模式。
8.根据权利要求6所述的窄带物联网系统中的功耗优化方法,其特征在于,所述进行同步以恢复终端的正确定时具体包括:
当为所述全范围同步模式时,根据接收时长达到预设全范围接收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时;
当为所述中等范围同步模式时,根据接收时长达到预设中等范围接收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时;
当为所述小范围同步模式时,根据接收时长达到预设小范围接收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时;
其中,所述预设小范围接收时长小于所述预设中等范围接收时长,所述预设中等范围接收时长小于所述预设全范围接收时长。
9.根据权利要求8所述的窄带物联网系统中的功耗优化方法,其特征在于:
所述预设全范围接收时长包括:当为所述全范围同步模式时,根据不同的所述当前信号质量,选择不同的所述预设全范围接收时长;
所述预设中等范围接收时长包括:当为所述中等范围同步模式时,根据不同的所述当前信号质量,选择不同的所述预设中等范围接收时长;
所述预设小范围接收时长包括:当为所述小范围同步模式时,根据不同的所述当前信号质量,选择不同的所述预设小范围接收时长。
10.根据权利要求1所述的窄带物联网系统中的功耗优化方法,其特征在于,还包括:
根据终端测量结果的变化识别当前终端状态;
当所述当前终端状态为动态时,根据所述睡眠时间选择对应的所述同步模式,进行同步以恢复所述终端的正确定时;
当所述当前终端状态为静态时,选择所述不同步模式。
11.根据权利要求10所述的窄带物联网系统中的功耗优化方法,其特征在于,在根据终端测量结果的变化识别当前终端状态之后还包括:
当所述当前终端状态是从动态变为静态时,减少所述终端的测量频率;
当所述当前终端状态是从静态变为动态时,恢复所述终端的测量频率。
12.根据权利要求10所述的窄带物联网系统中的功耗优化方法,其特征在于,所述根据终端测量结果的变化识别当前终端状态具体包括:
当所述终端测量结果的变化超过预设变化门限时,设置所述当前终端状态为动态,且重置未超预设变化门限的次数;
当所述终端测量结果的变化不超过所述预设变化门限时,更新所述未超预设变化门限的次数;
当所述未超预设变化门限的次数达到预设次数时,设置所述当前终端状态为静态。
13.根据权利要求12所述的窄带物联网系统中的功耗优化方法,其特征在于:
所述终端测量结果包括服务小区测量结果、邻小区测量结果、频率偏差测量结果、时间偏差测量结果;
所述服务小区测量结果包括服务小区的信噪比、和/或服务小区的参考信号接收功率、和/或服务小区的接收信号强度指示;
所述邻小区测量结果包括邻小区的信噪比、和/或邻小区的参考信号接收功率、和/或邻小区的接收信号强度指示。
14.一种窄带物联网终端,其特征在于,包括:
低功耗配置模块,用于在睡眠期间,根据所处的不同的系统状态采用对应模式的低功耗配置;
同步模块,用于根据睡眠时间选择对应的同步模式,进行同步以恢复终端的正确定时;
业务处理模块,用于在所述同步之后,再进行业务处理。
15.根据权利要求14所述的窄带物联网终端,其特征在于,所述低功耗配置模块包括:
模式配置单元,用于当处于连接态时,配置第一低功耗模式;以及,当处于存在测量的空闲态时,配置第二低功耗模式;以及,当处于不存在测量的空闲态时,配置第三低功耗模式;以及,当处于省电模式时,配置所述第三低功耗模式;其中,所述第三低功耗模式比所述第二低功耗模式省电,所述第二低功耗模式比所述第一低功耗模式省电。
16.根据权利要求15所述的窄带物联网终端,其特征在于,所述低功耗配置模块还包括:
时钟切换单元,用于当处于所述第一低功耗模式时,高倍时钟切换到低倍时钟;以及,当处于所述第二低功耗模式时,高倍时钟切换到低倍时钟;以及,当处于所述第三低功耗模式时,高倍时钟切换到低倍时钟;
下电单元,用于当处于所述第一低功耗模式时,第一数量的存储器下电、射频处理模块下电、基带处理模块和中央处理器下电;以及,当处于所述第二低功耗模式时,第二数量的存储器下电、射频处理模块下电、基带处理模块、中央处理器下电和全球用户识别模块下电;以及,当处于所述第三低功耗模式时,第三数量的存储器下电、射频处理模块下电、基带处理模块、中央处理器下电和全球用户识别模块下电;其中,所述第三数量大于所述第二数量,所述第二数量大于所述第一数量。
17.根据权利要求14所述的窄带物联网终端,其特征在于,所述业务处理模块包括:
计算单元,用于当进行寻呼接收时,根据当前信号质量选择对应的寻呼接收长度,所述当前信号质量越好,选择的所述寻呼接收长度越短;其中,所述寻呼接收长度不大于配置的最大寻呼接收长度。
18.根据权利要求17所述的窄带物联网终端,其特征在于:
所述计算单元,用于当所述当前信号质量大于预设第一质量门限时,寻呼接收长度设置为预设第一寻呼接收长度;以及,当所述当前信号质量不大于所述预设第一质量门限,且所述当前信号质量大于预设第二质量门限时,所述寻呼接收长度设置为预设第二寻呼接收长度;以及,当所述当前信号质量不大于所述预设第二质量门限,且所述当前信号质量大于预设第三质量门限时,所述寻呼接收长度设置为预设第三寻呼接收长度;以及,当所述当前信号质量不大于所述预设第三质量门限时,所述寻呼接收长度设置为配置的所述最大寻呼接收长度;其中,所述预设第一寻呼接收长度小于所述预设第二寻呼接收长度,所述预设第二寻呼接收长度小于所述预设第三寻呼接收长度,所述预设第三寻呼接收长度小于等于配置的所述最大寻呼接收长度。
19.根据权利要求14所述的窄带物联网终端,其特征在于,所述同步模块包括:
模式选择单元,用于当所述睡眠时间大于预设全范围同步门限时,选择全范围同步模式;以及,当所述睡眠时间不大于所述预设全范围同步门限,且大于预设中等范围同步门限时,选择中等范围同步模式;以及,当所述睡眠时间不大于所述预设中等范围同步门限,且大于预设小范围同步门限时,选择小范围同步模式;以及,当所述睡眠时间不大于所述预设小范围同步门限时,选择不同步模式。
20.根据权利要求19所述的窄带物联网终端,其特征在于:
所述模式选择单元,当所述睡眠时间不大于所述预设中等范围同步门限,且大于所述预设小范围同步门限时,计算所述当前信号质量,作为睡眠唤醒后的信号质量;以及,当所述睡眠唤醒后的信号质量不小于进入睡眠前的信号质量时,选择所述小范围同步模式;以及,当所述睡眠唤醒后的信号质量小于所述进入睡眠前的信号质量时,判断变化量是否达到预设的信道质量变化门限;若是,选择所述中等范围同步模式;若否,选择所述小范围同步模式。
21.根据权利要求19所述的窄带物联网终端,其特征在于,所述同步模块还包括:
同步单元,用于当为所述全范围同步模式时,根据接收时长达到预设全范围接收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时;以及,当为所述中等范围同步模式时,根据接收时长达到预设中等范围接收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时;以及,当为所述小范围同步模式时,根据接收时长达到预设小范围接收时长的窄带主同步信号,与网络进行同步以恢复终端的正确定时;其中,所述预设小范围接收时长小于所述预设中等范围接收时长,所述预设中等范围接收时长小于所述预设全范围接收时长。
22.根据权利要求21所述的窄带物联网终端,其特征在于:
所述同步单元,当为所述全范围同步模式时,根据不同的所述当前信号质量,选择不同的所述预设全范围接收时长;以及,当为所述中等范围同步模式时,根据不同的所述当前信号质量,选择不同的所述预设中等范围接收时长;以及,当为所述小范围同步模式时,根据不同的所述当前信号质量,选择不同的所述预设小范围接收时长。
23.根据权利要求14所述的窄带物联网终端,其特征在于,还包括:
动静态识别模块,用于根据终端测量结果的变化识别当前终端状态;
所述同步模块,当所述当前终端状态为动态时,根据所述睡眠时间选择对应的所述同步模式,进行同步以恢复所述终端的正确定时;以及,当所述当前终端状态为静态时,选择所述不同步模式。
24.根据权利要求23所述的窄带物联网终端,其特征在于:
所述动静态识别模块,当所述当前终端状态是从动态变为静态时,减少所述终端的测量频率;以及,当所述当前终端状态是从静态变为动态时,恢复所述终端的测量频率。
25.根据权利要求23所述的窄带物联网终端,其特征在于:
所述动静态识别模块,当所述终端测量结果的变化超过预设变化门限时,设置所述当前终端状态为动态,且重置未超预设变化门限的次数;以及,当所述终端测量结果的变化不超过所述预设变化门限时,更新所述未超预设变化门限的次数;以及,当所述未超预设变化门限的次数达到预设次数时,设置所述当前终端状态为静态。
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