CN116209037A - 减少功耗的方法及其用户设备 - Google Patents

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Abstract

提出了一种在LTE/5G网络中UE发起的无线电资源控制(RRC)连接释放进程的方法。UE需要建立RRC连接并且进入RRC连接状态以进行数据通信。然而，UE移动性功能的功耗可能是显著的，尤其是在RRC连接状态下。因此需要存在UE能够通过触发RRC连接释放进程离开RRC连接状态。触发条件可以包括：1)UE在相当长一段时间内没有数据传输；2)UE处于低电量状态；3)UE具有来自另一个USIM的语音/视频呼入；或4)UE在另一个USIM中具有语音/视频呼出。本发明实现了实现了节省功耗的有益效果。

Description

减少功耗的方法及其用户设备
技术领域
所公开的实施例总体上涉及无线通信系统，以及更具体地涉及通过离开无线电资源控制(Radio Resource Control，RRC)连接状态减少功耗。
背景技术
无线通信网络多年以来呈指数增长。长期演进(long-term evolution，LTE)系统提供由于简化网络架构所带来的高峰值数据速率、低时延、改进的系统容量以及低运营成本。LTE系统，也称为4G系统，还提供与旧无线网络的无缝集成，例如GSM、CDMA和通用移动电信系统(universal mobile telecommunication system，UMTS)。在LTE系统中，演进通用陆地无线电接入网络(evolved universal terrestrial radio access network，E-UTRAN)包括与被称为用户设备(user equipment，UE)的多个移动台进行通信的多个演进节点B(eNodeB或eNB)。第三代合作伙伴计划(The 3rd generation partner project，3GPP)网络通常包括2G/3G/4G系统的混合。下一代移动网络(next generation mobile network，NGMN)委员会已决定将未来NGMN活动的重点放在定义5G新无线电(new radio，NR)系统的端到端需求上。5G NR系统中的基站被称作下一代节点B(Next Generation Node-B，gNodeB或gNB)。
通常情况下，每个UE需要周期性地测量服务小区和相邻小区的接收信号质量并将测量结果报告给其服务eNB以用于潜在的切换或小区重选。测量可能会耗尽(drain)UE电池电量。为了保持低的UE电池消耗，UE需要在睡眠和唤醒状态之间切换。优选地，在RRC连接(RRC_Connected)状态中的UE应用与在RRC空闲(RRC_Idle)状态中相似的睡眠/唤醒性能应该是可能的，以具有与RRC_Idle状态中的电池消耗。为了节省功耗，需要在连接状态下使用唤醒时间短睡眠周期长的不连续接收(Discontinuous Reception，DRX)。利用DRX扩展，UE可以配置具有更长的RRC_Connected状态的DRX周期。
尽管在DRX和DRX扩展下存在功耗节省的好处，但是来自UE移动性功能的UE功耗仍然是显著的(significant)，尤其是在数据传输所需的RRC_Connected状态下。进入RRC_Connected状态之后，UE仅能在网络控制下离开RRC_Connected状态。这是因为RRC状态应该在UE和网络之间同步。因此，UE自身转移到空闲状态是不可取的。然而，从实际网络观察到，即使在相当长的一段时间内没有数据发送或接收，网络也可能将UE保持在RRC_Connected状态，这可能导致高的UE功耗。因此，需要存在可以由UE触发的RRC释放进程。此外，对于具有多个USIM卡的UE，UE也许想要离开一个USIM卡中的RRC_Connected状态，以便在另一个USIM卡上进行活动(activity)。
因此，对于UE功耗节省以及对于支持多个USIM卡(multiple USIM，MUSIM)的UE来说，需要存在UE发起的用于UE离开RRC_Connected状态的RRC连接释放进程。
发明内容
提出了一种在LTE/5G网络中UE发起的无线电资源控制(RRC)连接释放进程的方法。UE需要建立RRC连接并且进入RRC连接状态以进行数据通信。然而，UE移动性功能的功耗可能是显著的，尤其是在RRC_Connected状态下。因此，需要存在UE能够通过触发RRC连接释放进程离开RRC_Connected状态。触发条件可以包括：1)UE在相当长一段时间内没有数据传输；2)UE处于低电量状态；3)UE具有来自另一个USIM的语音/视频呼入；或4)UE在另一个USIM具有语音/视频呼出。如果条件之一满足，UE发送RRC消息通知网络UE想要离开RRC_Connected状态并且发起RRC连接释放进程。在一个示例中，UE从网络接收RRC连接释放消息以及释放RRC连接并且相应地进入RRC_Idle或RRC非活跃(RRC_Inactive)状态。在另一示例中，UE没有及时接收到RRC连接释放消息，因此本地释放RRC连接并在定时器到期后进入空闲状态。
在一个实施例中，UE在无线通信网络中建立RRC连接，其中UE处于RRC_Connected状态。UE评估UE发起的RRC连接释放进程的条件满足。UE发送包括指示UE偏好离开RRC_Connected状态的离开指示的RRC消息。UE在从无线通信网络接收到的RRC连接释放消息时释放所建立的RRC连接并且离开RRC_Connected状态。
在另一实施例中，一种UE包括：RRC连接处理电路，用于在无线通信网络中建立RRC连接，其中UE处于RRC连接状态。UE还包括RRC状态处理电路，用于评估UE发起的RRC连接释放进程的条件满足。UE进一步包括发送器，用于发送RRC消息，该RRC消息包括指示UE偏好离开该RRC连接状态的离开指示。UE进一步包括接收器，从该网络接收RRC连接释放消息，其中UE在从网络接收到RRC连接释放消息时，释放所建立的RRC连接并且离开RRC连接状态。
提出一种减少功耗的方法及其装置，实现了节省功耗的有益效果。
在下文详细描述中阐述了其他实施例和有益效果。发明内容并不旨在定义本发明。本发明由权利要求书定义。
附图说明
附图示出了本发明的实施例，其中相同数字指示相同组件。
图1根据本发明一个新颖方面示出了EPS/5GS网络中用于减少功耗的支持UE发起的RRC连接释放以进入RRC_IDLE/Inactive状态的用户设备(UE)。
图2是根据本发明的实施例的UE和基站的简化框图。
图3示出了根据一个新颖方面的LTE/5G网络中UE发起的RRC连接释放进程的一个实施例。
图4示出了根据一个新颖方面的LTE/5G网络中UE发起的RRC连接释放进程的另一个实施例。
图5是根据本发明的一个新颖方面的LTE/5G网络中用于减少功耗的UE发起的RRC连接释放进程的方法的流程图。
具体实施方式
现详细给出关于本发明的一些实施例的参考，其示例在附图中描述。
图1根据本发明一个新颖方面示出了EPS/5GS网络100中用于减少功耗的支持UE发起的RRC连接释放以进入RRC_IDLE/Inactive状态的用户设备。在3GPP NR中，5G NR接入网络(多个基站，例如，下一代节点B(Next Generation Node-B，gNB)与称为UE的多个移动台通信。正交频分多址接入(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)由于其对多径衰落的鲁棒性、更高的频谱效率和带宽可扩展性，已被选择用于NR下行链路(downlink，DL)无线电接入方案。在LTE和NR网络两者中，物理下行链路控制通道(PhysicalDownlink Control Channel，PDCCH)用于下行链路调度。物理下行链路共享通道(PhysicalDownlink Shared Channel，PDSCH)用于下行链路数据。类似地，物理上行链路控制通道(Physical Uplink Control Channel，PUCCH)用于承载上行链路控制信息，物理上行链路共享通道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)用于上行链路数据。
RRC子层由用于连接控制和建立、系统配置、移动性管理和安全性建立的控制平面协议集合组成。LTE规定了两种RRC状态，即RRC_Idle状态RRC_Connected状态，以避免不必要的信令。当UE没有任何数据要发送时，它被称为处于RRC_Idle状态，而当数据正在发送或通信发生时，UE被称为处于RRC_Connected状态。RRC连接建立进程用于从RRC_Idle模式转换到RRC_Connected状态。RRC连接释放进程用于从RRC_Connected状态转换回RRC_Idle状态。在5G中，引入了一种称为“RRC_Inactive”的新的RRC状态，以最小化时延并且减少信令开销。由于UE上下文存储在gNB和UE中，因此从RRC_Inactive到RRC_Connected的转换非常快。RRC状态应该在UE和网络之间同步。因此，UE自身进行RRC状态转换是不可取的。
为了保持低的UE电池消耗，UE需要在睡眠和唤醒状态之间切换。为了节省功耗，需要在连接状态和空闲状态下使用唤醒时间短睡眠周期长的DRX。利用DRX扩展，UE可以配置具有更长的RRC_Connected状态的DRX周期。尽管在DRX和DRX扩展下存在功耗节省的好处，但是来自UE移动性功能的UE功耗仍然是显著的，尤其是在RRC_Connected状态下。从实际网络观察到，即使在相当长的一段时间内没有数据发送或接收，网络也可能将UE保持在RRC_Connected状态，这可能导致高的UE功耗。此外，对于具有多个USIM卡的UE，UE也许想要离开一个USIM卡中的RRC_Connected状态，以便在另一个USIM卡上进行更重要的活动。
根据一个新颖的方面，提出了一种UE发起的RRC连接释放进程的方法以用于UE离开RRC_Connected状态。在图1的示例中，UE101与EPC/5GC 110建立RRC连接并进入RRC_Connected状态(步骤121)。然后，通过发送指示UE 101偏好离开连接状态的RRC信令消息来触发UE 101释放RRC连接以及离开RRC_Connected状态(步骤131)。同时，UE 101还开启定时器(步骤141)。在一个示例中，UE101从网络接收RRC连接释放消息(步骤132)，以及释放RRC连接并且相应地进入RRC_Idle或RRC_Inactive状态。在另一示例中，UE101没有及时(intime)接收到RRC连接释放消息，因此在定时器到期时UE 101本地释放RRC连接并且进入空闲状态(步骤142)。
图2是根据本发明的实施例的无线设备201和211的简化框200。对于无线设备201(例如，基站)，天线207和208发送和接收无线电信号。耦接于天线的RF收发器模块206(包括发送器和接收器)从天线接收RF信号，将RF信号转换为基带信号并发送到处理器203。RF收发器模块206还转换从处理器203接收的基带信号，将其转换为RF信号，并发送到天线207和208。处理器203处理接收的基带信号并调用不同的功能模块和电路来执行无线设备201中的功能特征。存储器202存储程序指令和数据210以控制无线设备201的操作。
类似地，对于无线设备211(例如，用户设备)，天线217和218发送和接收RF信号。RF收发器模块216耦接于天线，从天线接收RF信号，将RF信号转换为基带信号并发送到处理器213。RF收发器模块216还将从处理器213接收的基带信号转换为RF信号，并发送到天线217和218。处理器213处理接收的基带信号并调用不同的功能模块和电路来执行无线设备211中的功能特征。存储器212存储程序指令和数据220以及多个USIM卡225(USIM1和USIM2)以控制无线设备211的操作。
无线设备201和无线设备211还包括若干功能模块和电路，其可以被实施和配置以执行本发明的实施例。在图2的示例中，无线设备201为包括RRC连接处理模块205、调度器204、寻呼和移动性管理模块209以及控制和配置电路221的基站。无线设备211为包括RRC连接处理模块215、注册模块214、定时器219、RRC状态处理电路230以及控制和配置电路231的UE。注意，无线设备可以既是发送设备又是接收设备。不同的功能模块和电路可以通过软件、固件、硬件及其任意组合来实施和配置。当由处理器203和213执行(例如，通过执行程序代码210和220)时，功能模块和电路允许基站201和UE 211执行本发明的实施例。
在一个示例中，基站201经由连接处理电路205与UE 211建立信令连接，经由调度器204为UE调度下行链路和上行链路传输，经由寻呼和移动性管理模块209执行寻呼、移动性和切换管理，以及经由控制和配置电路221向UE提供控制和配置信息。UE 211经由注册模块214向网络执行注册，经由RRC连接处理电路215建立RRC连接，维持定时器219，经由RRC状态处理电路230评估UE发起的RRC连接释放进程的条件是否满足以及经由控制和配置电路231获得配置信息。在一个新颖的方面，UE 211检测用于发起RRC连接释放进程的触发条件，从而使得UE能够离开RRC_Connected状态。在一个示例中，UE211可以通过离开RRC_Connected状态来减少功耗。在另一个示例中，UE 211可以离开一个USIM卡(USIM1)上的RRC_Connected状态，以便在另一个USIM卡(USIM2)上进行更重要的活动。
图3示出了根据一个新颖方面的LTE/5G网络中UE发起的RRC连接释放进程的一个实施例。在步骤311中，UE 301在LTE/5G网络302中建立RRC连接并且进入数据传输所需要的RRC_Connected状态。UE进入RRC_Connected状态之后，一般情况下仅能在网络控制下离开RRC_Connected状态。这是因为RRC状态应该在UE和网络之间同步。因此，UE自身转移到RRC_Idle或RRC_Inactive状态是不可取的。然而，UE移动性功能的UE功耗可能是显著的，尤其是在RRC_Connected状态下。此外，即使在相当长一段时间内没有数据传输或接收时，网络也可以将UE保持在RRC_Connected状态。因此，在某些情况下，需要存在UE能够通过触发RRC连接释放进程离开RRC_Connected状态。请注意，UE仍会通知网络以避免RRC状态不匹配。
在图3的实施例中，在步骤312中，UE 301从网络接收RRC重新配置消息。网络配置UE是否能向网络提供离开RRC_Connected状态的请求，例如，启用UE 301发起RRC连接释放进程。在步骤313中，UE 301向网络发送回RRC重新配置完成消息，确认RRC重新配置。在步骤321中，UE 301评估用于触发RRC连接释放进程的某些条件。条件可以包括：1)UE在相当长一段时间没有数据传输；或2)UE处于低电量状态；或3)UE具有来自另一个USIM的语音/视频呼入；或4)UE在另一个USIM中具有语音/视频呼出。如果条件之一满足，则UE 301决定离开RRC_Connected状态。在步骤322中，UE 301发送RRC消息以通知网络UE想要离开RRC_Connected状态以及发起RRC连接释放进程。在步骤323中，UE 301从网络接收RRC连接释放消息。作为响应，在步骤331中，按照网络在RRC连接释放消息中所指示的，UE 301释放RRC连接并且进入RRC_Idle或RRC_Inactive状态。
图4示出了根据一个新颖方面的LTE/5G网络中UE发起的RRC连接释放进程的另一实施例。在图4的实施例中，UE 401是支持多个USIM卡(例如USIM1和USIM2)的多通用用户标识符模块(multiple universal subscriber identity module，MUSIM)UE。在步骤411中，UE401在LTE/5G网络402中建立RRC连接并且通过第一USIM1进入基于USIM1进行数据传输所必需的RRC_Connected状态。UE进入RRC_Connected状态之后，通常仅能在网络控制下离开RRC_Connected状态。这是因为RRC状态应该在UE和网络之间同步。因此，UE自身转移到RRC_Idle或RRC_Inactive状态是不可取的。然而，由于USIM2上有更重要的活动，UE 401可能需要切换第二USIM2。
USIM是驻留在UE中的若干软件应用之一，称为通用集成电路卡(universalintegrated circuit card，UICC)。随着智能手机和服务变得更加实惠，他们的使用者倾向于使用不同的移动订阅(即，USIM卡)来满足旅行、商务和私人需求。许多UE现在支持多个USIM卡(MUSIM)以同时在不同的USIM上进行注册和操作。当UE基于第一个USIM建立信令连接时，由于第二个USIM上有更重要的活动，UE可能需要切换第二个USIM。
在图4的实施例中，在步骤412中，UE 401从网络接收RRC重新配置消息。网络配置UE是否可以向网络提供离开RRC_Connected状态的请求，例如，启用UE 401发起RRC连接释放进程。在步骤413中，UE 401向网络发送回RRC重新配置完成消息，确认RRC重新配置。在步骤421中，UE 401评估用于触发RRC连接释放进程的某些条件。条件可以包括：1)UE在相当长一段时间没有数据传输；或2)UE处于低电量状态；或3)UE具有来自另一个USIM的语音/视频呼入；或4)UE在另一个USIM中具有语音/视频呼出。如果条件之一满足，则UE 401决定离开RRC_Connected状态。在步骤431中，UE401发送RRC消息以通知网络UE想要离开RRC_Connected状态以及发起RRC连接释放进程。
在图4的示例中，UE 401通过USIM1建立RRC连接，但是，由于存在基于USIM2的呼入或呼出，因此现在希望离开RRC_Connected状态。UE 401还可以被配置为提供用于离开RRC_Connected状态的MUSIM辅助信息。例如，UE可以接收配置MUSIM离开辅助信息(musim-LeaveAssistanceConfig)，以用于UE针对MUSIM目的报告离开RRC_Connected的辅助信息。在这种情况下，USIM1上的RRC连接释放进程应该在有限的持续时间内完成，从而使得UE能够及时完成USIM2上的活动。因此，如果UE 401需要离开RRC_Connected状态并且定时器T346g没有正在运行，则UE 401发起UE辅助信息(UEAssistanceInformation)消息的传输以提供用于离开RRC_Connected的MUSIM辅助信息，并且UE 401开启定时器T346g，其中定时器值设置为musim-LeaveWithoutResponseTimer(在时间T1)。如果UE 401偏好离开RRC_Connected状态，则UE 401可以将MUSIM偏好的RRC状态(musim-PreferredRRC-State)设置为偏好RRC状态，例如，RRC_Idle或RRC_Inactive。在时间T2，定时器T346g到期。在步骤432中，网络可以发出RRC连接释放消息，但它从未被UE接收到，或者网络从未发出任何RRC连接释放消息。在T346g到期时，在步骤441中，UE 401释放RRC连接并且进入RRC_Idle状态。
图5为根据本发明的一个新颖方面的LTE/5G网络中用于降低功耗的UE发起的RRC连接释放进程的方法的流程图。在步骤501中，UE在无线通信网络中建立RRC连接，其中UE处于RRC_Connected状态。在步骤502中，UE评估UE发起的RRC连接释放进程的条件满足。在步骤503中，UE发送RRC消息，该RRC消息包括指示UE偏好离开RRC_Connected状态的离开指示。在步骤504中，UE在从网络接收到RRC连接释放消息时，释放所建立的RRC连接并且离开RRC_Connected状态。在一个示例中，按照RRC连接释放消息所指示的，UE进入RRC_Idle状态或RRC_Inactive状态。在另一个示例中，UE本地释放RRC连接并且在定时器到期时进入RRC_Idle状态。
虽然出于说明目的，已结合特定实施例对本发明进行描述，但本发明并不局限于此。因此，在不脱离权利要求书所述的本发明范围的情况下，可对描述实施例的各个特征实施各种修改、改编和组合。

Claims (20)

1.一种减少功耗的方法，包括：
用户设备在无线通信网络中建立无线电资源控制连接，其中该用户设备处于无线电资源控制连接状态；
评估用户设备发起的无线电资源控制连接释放进程的条件满足；
发送无线电资源控制消息，该无线电资源控制消息包括指示该用户设备偏好离开该无线电资源控制连接状态的离开指示；以及
在从该无线通信网络接收到无线电资源控制连接释放消息时，释放所建立的该无线电资源控制连接并且离开该无线电资源控制连接状态。
2.根据权利要求1所述的减少功耗的方法，其特征在于，该条件包括该用户设备在预定义时间段没有数据传输。
3.根据权利要求1所述的减少功耗的方法，其特征在于，该条件包括该用户设备处于低电量状态。
4.根据权利要求1所述的减少功耗的方法，其特征在于，该用户设备支持多个通用用户标识符模块，以及其中该无线电资源控制连接基于第一通用用户标识符模块建立。
5.根据权利要求4所述的减少功耗的方法，其特征在于，该条件包括该用户设备具有来自第二通用用户标识符模块的语音呼入；或在该第二通用用户标识符模块中具有语音呼出。
6.根据权利要求1或4所述的减少功耗的方法，其特征在于，该用户设备被配置为经由该离开指示向该无线通信网络提供通用用户标识符模块辅助信息。
7.根据权利要求1所述的减少功耗的方法，其特征在于，该用户设备按照该无线电资源控制连接释放消息所指示的进入无线电资源控制空闲状态或无线电资源控制非活跃状态。
8.根据权利要求1所述的减少功耗的方法，其特征在于，该用户设备在发送该无线电资源控制消息时开启定时器。
9.根据权利要求8所述的减少功耗的方法，其特征在于，在该定时器到期时该用户设备本地释放该无线电资源控制连接并且进入无线电资源控制空闲状态。
10.根据权利要求1所述的减少功耗的方法，其特征在于，该用户设备从该无线通信网络接收无线电资源控制重新配置，该无线电资源控制重新配置使能该用户设备请求离开该无线电资源控制连接状态。
11.一种减少功耗的用户设备，包括：
无线电资源控制连接处理电路，用于在无线通信网络中建立无线电资源控制连接，其中该用户设备处于无线电资源控制连接状态；
无线电资源控制状态处理电路，用于评估用户设备发起的无线电资源控制连接释放进程的条件满足；
发送器，用于发送无线电资源控制消息，该无线电资源控制消息包括指该用户设备偏好离开该无线电资源控制连接状态的离开指示；以及
接收器，从该无线通信网络接收无线电资源控制连接释放消息，其中该用户设备在从该无线通信网络接收到该无线电资源控制连接释放消息时，释放所建立的该无线电资源控制连接并且离开该无线电资源控制连接状态。
12.根据权利要求11所述的减少功耗的用户设备，其特征在于，该条件包括该用户设备在预定义时间段没有数据传输。
13.根据权利要求11所述的减少功耗的用户设备，其特征在于，该条件包括该用户设备处于低电量状态。
14.根据权利要求11所述的减少功耗的用户设备，其特征在于，该用户设备支持多个通用用户标识符模块，以及其中该无线电资源控制连接基于第一通用用户标识符模块建立。
15.根据权利要求14所述的减少功耗的用户设备，其特征在于，该条件包括该用户设备具有来自第二通用用户标识符模块的语音呼入；或在该第二通用用户标识符模块中具有语音呼出。
16.根据权利要求11或14所述的减少功耗的用户设备，其特征在于，该用户设备被配置为经由该离开指示向该无线通信网络提供通用用户标识符模块辅助信息。
17.根据权利要求11所述的减少功耗的用户设备，其特征在于，该用户设备按照该无线电资源控制连接释放消息所指示的进入无线电资源控制空闲状态或无线电资源控制非活跃状态。
18.根据权利要求11所述的减少功耗的用户设备，其特征在于，该用户设备在发送该无线电资源控制消息时开启定时器。
19.根据权利要求18所述的减少功耗的用户设备，其特征在于，在该定时器到期时该用户设备本地释放该无线电资源控制连接并且进入无线电资源控制空闲状态。
20.根据权利要求11所述的减少功耗的用户设备，其特征在于，该用户设备从该无线通信网络接收无线电资源控制重新配置，该无线电资源控制重新配置使能该用户设备请求离开该无线电资源控制连接状态。
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