CN117596653A - 网络发起的按需零能量寻呼方法及装置 - Google Patents

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CN117596653A CN202311282339.0A CN202311282339A CN117596653A CN 117596653 A CN117596653 A CN 117596653A CN 202311282339 A CN202311282339 A CN 202311282339A CN 117596653 A CN117596653 A CN 117596653A
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拉维库马尔·V·普拉加达
安那撒拉曼·巴拉苏不拉马连
阿尔帕斯兰·德米尔
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Abstract

无线发射/接收单元(WTRU)可以包括一个或多个天线以及可操作地耦合到所述天线的第一收发信机。所述一个或多个天线和所述第一收发信机可以被配置为使用来自所述WTRU的零能量从网络接收第一信号。所述一个或多个天线和所述第一收发信机可以进一步被配置为从所述第一信号提取能量。所述第一收发信机可进一步被配置以检查能量阈值事件之间的间隔以解码所述第一信号的能量特征。所述第一收发信机还可以被配置成如果所解码的能量特征与所存储的能量特征相匹配，则激活可操作地耦合到所述一个或多个天线的第二收发信机，其中所述第二收发信机由所述WTRU供电。所述一个或多个天线和所述第二收发信机可以被配置为从所述网络接收第二信号。

Description

网络发起的按需零能量寻呼方法及装置
本申请为2018年11月30日递交的题为“网络发起的按需零能量寻呼方法及装置”的中国专利申请No.201880087155.X的分案申请，该母案申请的内容通过引用而被并入本文。
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年12月1日递交的美国临时申请No.62/593,631的权益，其内容通过引用而被并入本文。
背景技术
设备(例如，移动设备、电器、消费品、可穿戴设备、自动化设备、服务器、笔记本、发射机、接收机等)的技术和连通性的进步已使得这些设备受益于网络连通性。推动这种需要的新兴应用领域包括智能城市、智能家居、智能能量网、移动健康设备、车辆远程信息处理、自动化农业、资产跟踪、环境监控、工业监控和基础设施监控。在许多新兴应用中，能量效率是关键要求，因为期望最大化所连接的网络设备的电池寿命。
发明内容
无线发射/接收单元(WTRU)可以包括一个或多个天线以及操作性地耦合到所述一个或多个天线的第一收发信机。所述一个或多个天线和所述第一收发信机可以被配置为使用来自所述WTRU的零能量从网络接收第一信号。所述一个或多个天线和第一收发信机可以进一步被配置为从所述第一信号提取能量。所述第一收发信机可进一步被配置以检查能量阈值事件之间的时间间隔以解码所述第一信号的能量特征(signature)。所述第一收发信机还可以被配置成如果所解码的能量特征与所存储的能量特征相匹配，则激活可操作地耦合到所述一个或多个天线的第二收发信机，其中所述第二收发信机由所述WTRU供电。所述一个或多个天线和所述第二收发信机可以被配置为从所述网络接收第二信号。
无线发射/接收单元(WTRU)可以包括一个或多个天线以及操作性地耦合到所述一个或多个天线的第一收发信机。所述一个或多个天线和所述第一收发信机可以被配置为使用所述WTRU的零能量从网络接收第一信号。所述一个或多个天线和第一收发信机可以进一步被配置为从所述第一信号提取能量。所述第一收发信机可进一步被配置以检查能量阈值事件之间的时间间隔以解码所述第一信号的能量特征。可以通过确定存储在临时存储元件中的所提取的能量的量超过阈值来生成所述能量阈值事件。能量阈值事件之间的所述时间间隔可以基于以下中的一者或多者：所述临时存储元件的容量和所述阈值的配置值。所述第一收发信机可以进一步被配置为通过将所提取的能量从所述临时存储元件转移到永久存储元件来将所述能量阈值事件转换成数字信号。所述第一收发信机可进一步被配置以在所解码的能量特征与所存储的能量特征匹配的情况下，激活操作地耦合到所述一个或多个天线的第二收发信机。该第二收发信机可由所述WTRU供电。所述一个或多个天线和所述第二收发信机可以被配置为从所述网络接收第二信号。
一种用于在无线发射/接收单元(WTRU)中使用的方法，该方法可以包括使用第一收发信机从网络接收第一信号。所述第一收发信机可以使用来自所述WTRU的零能量。可以从所述第一信号提取能量。可检查能量阈值事件之间的时间间隔以解码所述第一信号的能量特征。如果所解码的能量特征与存储的能量特征匹配，则可以激活可操作地耦合到所述一个或多个天线的第二收发信机。该第二收发信机可由所述WTRU供电。可以使用由所述WTRU供电的所述第二收发信机从所述网络接收第二信号。
附图说明
从以下结合附图以示例方式给出的描述中可以更详细地理解本发明，其中附图中相同的附图标记表示相同的元素，并且其中：
图1A是示出了可以实施所公开的一个或多个实施例的示例性通信系统的系统示意图；
图1B是示出了根据实施例的可以在图1A所示的通信系统内部使用的示例性无线发射/接收单元(WTRU)的系统示意图；
图1C是示出了根据实施例的可以在图1A所示的通信系统内部使用的示例性无线电接入网络(RAN)和示例性核心网络(CN)的系统示意图；
图1D是示出了根据实施例的可以在图1A所示的通信系统内部使用的另一个示例性RAN和另一个示例性CN的系统示意图；
图2是示出用于将大量设备连接到因特网的各种方法的示意图；
图3是示出了功率节省模式(PSM)的示意图；
图4是示出了不连续接收(DRX)循环(cycle)的示意图；
图5是示出了可以在传统IEEE 802.11系统中使用以帮助站节省功率的PSM的示意图；
图6是示出了调度的自动功率节省递送(S-APSD)的示意图；
图7是示出了功率节省多轮询(PSMP)递送的示意图；
图8是示出了LTE DRX中的设备功率分布(power profile)的示意图；
图9A是示出了以8μW泄漏功率和45小时寻呼循环实现的机器类型通信(MTC)设备的30年电池寿命的示意图；
图9B是示出MTC设备的电池寿命的示意图，其示出了如果假设泄漏功率为8μW，则可能需要45小时寻呼和事务循环来实现30年的电池寿命；
图10A是促进器(facilitator)和询问器(interrogator)的顶层体系结构的第一示意图；
图10B是促进器和询问器的顶层体系结构的第二示意图；
图11是电池供电设备的顶层无线电架构；
图12是示出了多模式和多频带设备的顶层描述的示意图；
图13A是示出了具有单频带无源(passive)收发信机的FDD设备的示意图；
图13B是示出了具有双频带无源收发信机的FDD设备的示意图；
图14A是示出了具有单频带无源收发信机的半双工FDD(HD-FDD)设备的示意图；
图14B为HD-FF设备的示意图，其中双频带无源收发信机被集成到RF前端中；
图15是示出了TDD模式设备的示意图；
图16A是示出了双频带FDD设备的示意图；
图16B是示出了单频带FDD设备的示意图；
图17是示出了无线电触发唤醒接收机架构的示意图；
图18A是无源前端的单端架构的简化示意图；
图18B是无源前端的差分或平衡架构的简化示意图；
图19A示出了响应于连续持续正弦输入r(t)的输出波形VFE；
图19B示出了无源前端对脉冲正弦波的响应；
图20A是示出了模拟到信息(A到I)转换器的实现的示意图；
图20B示出了A到I转换器的输入和输出波形；
图21是示出了具有自动灵敏度控制的模拟到信息转换器的电路图
图22A示出了所述A到I转换器的单端实现；
图22B示出了所述A到I转换器的全差分或平衡实现；
图23是示出了所述模拟到信息转换器的替代实现的电路图；
图24是示出了无线电触发唤醒接收机的完整示意的电路图；
图25是示出了无源收发信机架构的电路图；
图26A示出了针对单个输入的存储能量阈值分割(thresholding)事件计数唤醒命令解释器(ET-CI)；
图26B示出了一多输入设备的一存储的ET-CI；
图27A示出了被配置用于来自A到I转换器的两个阈值事件的ET-CI；
图27B示出了一配置用于三个阈值事件的ET-CI；
图28A示出了脉冲分离解码(PSD)数据检测器；
图28B示出了单输入存储能量阈值事件分离解码唤醒命令解释器(ETESD-CI)；
图28C示出了三输入存储能量阈值事件分离解码唤醒命令解释器(ETESD-CI)；
图29是示出了单输入能量阈值事件分离解码命令解释器操作原理的示意图；
图30是示出了用于构造唤醒字的资源立方体(resource cube)的示意图；
图31是示出了用于产生唤醒命令的发射机结构的示意图；
图32A示出了第3/9强度f1字的符号表示；
图32B示出了(1,f1)唤醒字；
图32C示出了利用单个频率资源和多达L个时间资源的唤醒字；
图32D示出了(1,f1)唤醒字；
图33A示出了(3/9,f1)唤醒字的替换实现；
图33B示出了(3/9,f1)唤醒字的另一替换实现；
图34A示出了使用(3/9,f1)和((1,fk)频率-时间资源组合的字；
图34B示出了{(3/9,f1),(4/9,f2),(1,fk)}字；
图35A示出了在两个不同角度资源θ1和θ2上采用时间和频率资源(3/9,f1)和(1,f2)的相同组合的字；
图35B示出了[{θ1,(3/5,f1)},{θ2,(4/9,f1),(1,f2)}]字；
图36A示出了使用4字(N＝4)、单个角度(m＝1)、单个频率(k＝1)和每个字五个时间资源(L＝5)的唤醒命令；
图36B示出了采用N＝3个字、m＝1个角度、k＝2个频率和每个字L＝9个时间资源的(3,1,2,9)存储能量阈值事件堆叠唤醒命令；
图37A示出了使用单个角度资源、单个频率资源和8个时间资源的字的第一量化级别；
图37B示出了使用单个角度资源、单个频率资源和8个时间资源的字的第二量化级别；
图37C示出了使用单个角度资源、单个频率资源和8个时间资源的字的第三量化级别；
图37D示出了使用单个角度资源、单个频率资源和8个时间资源的字的第四量化级别；
图38是示出了恒定能量幅度调制波形的示意图；
图39是示出了寻呼系统的元件的示意图；
图40是示出了按需零能量寻呼过程的示意图；
图41A示出了e节点B和促进器信号；
图41B示出了设备信号；
图42是示出了寻呼循环周期适配过程的示意图；
图43A示出了e节点B功率分布和信号；
图43B示出了设备功率分布和信号；
图44是示出了按需零能量唤醒过程的示意图；
图45是示出了被反向散射和调制的载波的示意图；
图46是示出了检测过程示例的示意图；
图47是示出了频率偏移估计器的示意图；
图48是示出了在不同频率上发射无线信标以指示TA边界的小区簇的部署的示意图；
图49是示出了WTRU启动的唤醒命令进入特征指派过程的示意图
图50是示出了用于唤醒过程的适配功率传输的示意图；
图51是示出了用于主添加功率估计的eNB间的资源块(RB)使用信息共享的示意图；
图52是示出了专门的(specialized)信标传输的示意图；
图53是示出了专用唤醒信号传输的示意图；以及
图54是示出了用于唤醒命令能量特征配置、STA唤醒和数据传送的呼叫流程的示意图。
具体实施方式
图1A是示出了可以实施所公开的一个或多个实施例的示例性通信系统100的示意图。该通信系统100可以是为多个无线用户提供诸如语音、数据、视频、消息递送、广播等内容的多址接入系统。该通信系统100可以通过共享包括无线带宽在内的系统资源而使多个无线用户能够访问此类内容。举例来说，通信系统100可以使用一种或多种信道接入方法，例如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)、零尾唯一字DFT-扩展OFDM(ZT UW DTS-s OFDM)、唯一字OFDM(UW-OFDM)、资源块过滤OFDM以及滤波器组多载波(FBMC)等等。
如图1A所示，通信系统100可以包括无线发射/接收单元(WTRU)102a、102b、102c、102d、RAN 104/113、CN 106/115、公共交换电话网络(PSTN)108、因特网110以及其他网络112，然而应该了解，所公开的实施例设想了任意数量的WTRU、基站、网络和/或网络部件。WTRU 102a、102b、102c、102d每一者可以是被配置成在无线环境中工作和/或通信的任何类型的设备。举例来说，WTRU 102a、102b、102c、102d任何一者都可以被称为“站”和/或“STA”，其可以被配置成发射和/或接收无线信号，并且可以包括用户设备(UE)、移动站、固定或移动订户单元、基于签约的单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、膝上型计算机、上网本、个人计算机、无线传感器、热点或Mi-Fi设备、物联网(IoT)设备、手表或其他可穿戴设备、头戴显示器(HMD)、运载工具、无人机、医疗设备和应用(例如远程手术)、工业设备和应用(例如机器人和/或在工业和/或自动处理链环境中工作的其他无线设备)、消费类电子设备、以及在商业和/或工业无线网络上工作的设备等等。WTRU 102a、102b、102c、102d中的任何一者可被可交换地称为UE。
所述通信系统100还可以包括基站114a和/或基站114b。基站114a、114b的每一者可以是被配置成通过以无线方式与WTRU 102a、102b、102c、102d中的至少一者无线对接来促使其接入一个或多个通信网络(例如CN 106/115、因特网110、和/或其他网络112)的任何类型的设备。例如，基站114a、114b可以是基地收发信台(BTS)、节点B、e节点B、家庭节点B、家庭e节点B、gNB、新无线电(NR)节点B、站点控制器、接入点(AP)、以及无线路由器等等。虽然基站114a、114b的每一者都被描述成了单个部件，然而应该了解，基站114a、114b可以包括任何数量的互连基站和/或网络部件。
基站114a可以是RAN 104/113的一部分，并且该RAN还可以包括其他基站和/或网络部件(未显示)，例如基站控制器(BSC)、无线电网络控制器(RNC)、中继节点等等。基站114a和/或基站114b可被配置成在名为小区(未显示)的一个或多个载波频率上发射和/或接收无线信号。这些频率可以处于授权频谱、未授权频谱或是授权与未授权频谱的组合之中。小区可以为相对固定或者有可能随时间变化的特定地理区域提供无线服务覆盖。小区可被进一步分成小区扇区。例如，与基站114a相关联的小区可被分为三个扇区。由此，在一个实施例中，基站114a可以包括三个收发信机，即，每一个收发信机都对应于小区的一个扇区。在实施例中，基站114a可以使用多输入多输出(MIMO)技术，并且可以为小区的每一个扇区使用多个收发信机。例如，通过使用波束成形，可以在期望的空间方向上发射和/或接收信号。
基站114a、114b可以通过空中接口116来与WTRU 102a、102b、102c、102d中的一者或多者进行通信，其中所述空中接口可以是任何适当的无线通信链路(例如射频(RF)、微波、厘米波、毫米波、红外线(IR)、紫外线(UV)、可见光等等)。空中接口116可以使用任何适当的无线电接入技术(RAT)来建立。
更具体地说，如上所述，通信系统100可以是多址接入系统，并且可以使用一种或多种信道接入方案，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA以及SC-FDMA等等。例如，RAN 104/113中的基站114a与WTRU 102a、102b、102c可以实施某种无线电技术，例如通用移动电信系统(UMTS)陆地无线电接入(UTRA)，其中所述技术可以使用宽带CDMA(WCDMA)来建立空中接口115/116/117。WCDMA可以包括如高速分组接入(HSPA)和/或演进型HSPA(HSPA+)之类的通信协议。HSPA可以包括高速下行链路(DL)分组接入(HSDPA)和/或高速UL分组接入(HSUPA)。
在实施例中，基站114a和WTRU 102a、102b、102c可以实施某种无线电技术，例如演进型UMTS陆地无线电接入(E-UTRA)，其中所述技术可以使用长期演进(LTE)和/或先进LTE(LTE-A)和/或先进LTE Pro(LTE-A Pro)来建立空中接口116。
在实施例中，基站114a和WTRU 102a、102b、102c可以实施某种可以使用新无线电(NR)建立空中接口116的无线电技术，例如NR无线电接入。
在实施例中，基站114a和WTRU 102a、102b、102c可以实施多种无线电接入技术。例如，基站114a和WTRU 102a、102b、102c可以共同实施LTE无线电接入和NR无线电接入(例如使用双连接(DC)原理)。由此，WTRU 102a、102b、102c使用的空中接口可以通过多种类型的无线电接入技术和/或向/从多种类型的基站(例如，eNB和gNB)发送的传输来表征。
在其他实施例中，基站114a和WTRU 102a、102b、102c可以实施以下的无线电技术，例如IEEE 802.11(即，无线高保真(WiFi))、IEEE 802.16(即，全球微波接入互操作性(WiMAX))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000EV-DO、临时标准2000(IS-2000)、临时标准95(IS-95)、临时标准856(IS-856)、全球移动通信系统(GSM)、用于GSM演进的增强数据速率(EDGE)、以及GSM EDGE(GERAN)等等。
图1A中的基站114b可以例如是无线路由器、家庭节点B、家庭e节点B或接入点，并且可以使用任何适当的RAT来促成局部区域中的无线连接，例如营业场所、住宅、运载工具、校园、工业设施、空中走廊(例如供无人机使用)以及道路等等。在一个实施例中，基站114b与WTRU 102c、102d可以通过实施IEEE 802.11之类的无线电技术来建立无线局域网(WLAN)。在实施例中，基站114b与WTRU 102c、102d可以通过实施IEEE 802.15之类的无线电技术来建立无线个人局域网(WPAN)。在再一个实施例中，基站114b和WTRU 102c、102d可通过使用基于蜂窝的RAT(例如WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A、LTE-A Pro、NR等等)来建立微微小区或毫微微小区。如图1A所示，基站114b可以直连到因特网110。由此，基站114b不需要经由CN 106/115来接入因特网110。
RAN 104/113可以与CN 106/115进行通信，所述CN可以是被配置成向WTRU 102a、102b、102c、102d的一者或多者提供语音、数据、应用和/或借助网际协议语音(VoIP)服务的任何类型的网络。该数据可以具有不同的服务质量(QoS)需求，例如不同的吞吐量需求、延时需求、容错需求、可靠性需求、数据吞吐量需求、以及移动性需求等等。CN 106/115可以提供呼叫控制、记账服务、基于移动位置的服务、预付费呼叫、因特网连接、视频分发等等，和/或可以执行用户认证之类的高级安全功能。虽然在图1A中没有显示，然而应该了解，RAN104/113和/或CN 106/115可以直接或间接地和其他那些与RAN 104/113使用相同RAT或不同RAT的RAN进行通信。例如，除了与使用NR无线电技术的RAN 104/113相连之外，CN 106/115还可以与使用GSM、UMTS、CDMA 2000、WiMAX、E-UTRA或WiFi无线电技术的别的RAN(未显示)通信。
CN 106/115还可以充当供WTRU 102a、102b、102c、102d接入PSTN 108、因特网110和/或其他网络112的网关。PSTN 108可以包括提供简易老式电话服务(POTS)的电路交换电话网络。因特网110可以包括使用了公共通信协议(例如传输控制协议/网际协议(TCP/IP)网际协议族中的TCP、用户数据报协议(UDP)和/或IP)的全球性互联计算机网络设备系统。所述网络112可以包括由其他服务提供方拥有和/或运营的有线或无线通信网络。例如，所述网络112可以包括与一个或多个RAN相连的另一个CN，其中所述一个或多个RAN可以与RAN104/113使用相同RAT或不同RAT。
通信系统100中的一些或所有WTRU 102a、102b、102c、102d可以包括多模能力(例如WTRU 102a、102b、102c、102d可以包括在不同无线链路上与不同无线网络通信的多个收发信机)。例如，图1A所示的WTRU 102c可被配置成与使用基于蜂窝的无线电技术的基站114a通信，以及与可以使用IEEE 802无线电技术的基站114b通信。
图1B是示出了示例性WTRU 102的系统示意图。如图1B所示，WTRU 102可以包括处理器118、收发信机120、发射/接收部件122、扬声器/麦克风124、数字键盘126、显示器/触摸板128、不可移除存储器130、可移除存储器132、电源134、全球定位系统(GPS)芯片组136和/或周边设备138。应该了解的是，在保持符合实施例的同时，WTRU 102还可以包括前述部件的任何子组合。
处理器118可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、其他任何类型的集成电路(IC)以及状态机等等。处理器118可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理、和/或其他任何能使WTRU102在无线环境中工作的功能。处理器118可以耦合至收发信机120，收发信机120可以耦合至发射/接收部件122。虽然图1B将处理器118和收发信机120描述成单独组件，然而应该了解，处理器118和收发信机120也可以一起集成在一电子组件或芯片中。
发射/接收部件122可被配置成经由空中接口116来发射或接收去往或来自基站(例如，基站114a)的信号。举个例子，在一个实施例中，发射/接收部件122可以是被配置成发射和/或接收RF信号的天线。作为示例，在另一实施例中，发射/接收部件122可以是被配置成发射和/或接收IR、UV或可见光信号的放射器/检测器。在再一个实施例中，发射/接收部件122可被配置成发射和/或接收RF和光信号。应该了解的是，发射/接收部件122可以被配置成发射和/或接收无线信号的任何组合。
虽然在图1B中将发射/接收部件122描述成是单个部件，但是WTRU 102可以包括任何数量的发射/接收部件122。更具体地说，WTRU 102可以使用MIMO技术。由此，在一个实施例中，WTRU 102可以包括两个或更多个通过空中接口116来发射和接收无线信号的发射/接收部件122(例如多个天线)。
收发信机120可被配置成对发射/接收部件122所要传送的信号进行调制，以及对发射/接收部件122接收的信号进行解调。如上所述，WTRU 102可以具有多模能力。因此，收发信机120可以包括允许WTRU 102借助多种RAT(例如NR和IEEE 802.11)来进行通信的多个收发信机。
WTRU 102的处理器118可以耦合到扬声器/麦克风124、数字键盘126和/或显示器/触摸板128(例如液晶显示器(LCD)显示单元或有机发光二极管(OLED)显示单元)，并且可以接收来自这些部件的用户输入数据。处理器118还可以向扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示器/触摸板128输出用户数据。此外，处理器118可以从诸如不可移除存储器130和/或可移除存储器132之类的任何适当的存储器中存取信息，以及将信息存入这些存储器。不可移除存储器130可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘或是其他任何类型的记忆存储设备。可移除存储器132可以包括订户身份模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)记忆卡等等。在其他实施例中，处理器118可以从那些并非实际位于WTRU 102的存储器存取信息，以及将数据存入这些存储器，作为示例，此类存储器可以位于服务器或家庭计算机(未显示)。
处理器118可以接收来自电源134的电力，并且可被配置分发和/或控制用于WTRU102中的其他组件的电力。电源134可以是为WTRU 102供电的任何适当设备。例如，电源134可以包括一个或多个干电池组(如镍镉(Ni-Cd)、镍锌(Ni-Zn)、镍氢(NiMH)、锂离子(Li-ion)等等)、太阳能电池以及燃料电池等等。
处理器118还可以耦合到GPS芯片组136，该GPS芯片组可被配置成提供与WTRU 102的当前位置相关的位置信息(例如经度和纬度)。作为来自GPS芯片组136的信息的补充或替换，WTRU 102可以经由空中接口116接收来自基站(例如基站114a、114b)的位置信息，和/或根据从两个或更多个附近基站接收的信号定时来确定其位置。应该了解的是，在保持符合实施例的同时，WTRU 102可以借助任何适当的定位方法来获取位置信息。
处理器118还可以耦合到其他周边设备138，其中所述周边设备可以包括提供附加特征、功能和/或有线或无线连接的一个或多个软件和/或硬件模块。例如，所述周边设备138可以包括加速度计、电子指南针、卫星收发信机、数码相机(用于照片和/或视频)、通用串行总线(USB)端口、振动设备、电视收发信机、免提耳机、模块、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块、因特网浏览器、虚拟现实和/或增强现实(VR/AR)设备、以及活动跟踪器等等。所述周边设备138可以包括一个或多个传感器，所述传感器可以是以下的一者或多者：陀螺仪、加速度计、霍尔效应传感器、磁强计、方位传感器、邻近传感器、温度传感器、时间传感器、地理位置传感器、高度计、光传感器、触摸传感器、磁力计、气压计、手势传感器、生物测定传感器和/或湿度传感器等。
WTRU 102可以包括全双工无线电设备，其中对于该无线电设备来说，一些或所有信号(例如与用于UL(例如对传输而言)和下行链路(例如对接收而言)的特定子帧相关联)的接收或传输可以是并发和/或同时的。全双工无线电设备可以包括借助于硬件(例如扼流线圈)或是凭借处理器(例如单独的处理器(未显示)或是凭借处理器118)的信号处理来减小和/或基本消除自干扰的干扰管理单元139。在实施例中，WTRU 102可以包括传送和接收一些或所有信号(例如与用于UL(例如对传输而言)或下行链路(例如对接收而言)的特定子帧相关联)的半双工无线电设备。
图1C是示出了根据实施例的RAN 104和CN 106的系统示意图。如上所述，RAN 104可以通过空中接口116使用E-UTRA无线电技术来与WTRU 102a、102b、102c进行通信。所述RAN 104还可以与CN 106进行通信。
RAN 104可以包括e节点B 160a、160b、160c，然而应该了解，在保持符合实施例的同时，RAN 104可以包括任何数量的e节点B。e节点B 160a、160b、160c每一者都可以包括通过空中接口116与WTRU 102a、102b、102c通信的一个或多个收发信机。在一个实施例中，e节点B 160a、160b、160c可以实施MIMO技术。由此，举例来说，e节点B 160a可以使用多个天线来向WTRU 102a发射无线信号，和/或接收来自WTRU 102a的无线信号。
e节点B 160a、160b、160c每一者都可以关联于一个特定小区(未显示)，并且可被配置成处理无线电资源管理决策、切换决策、UL和/或DL中的用户调度等等。如图1C所示，e节点B 160a、160b、160c彼此可以通过X2接口进行通信。
图1C所示的CN 106可以包括移动性管理实体(MME)162、服务网关(SGW)164以及分组数据网络(PDN)网关(或PGW)166。虽然每一前述部件都被描述成是CN 106的一部分，然而应该了解，这其中的任一部件都可以由CN运营商之外的实体拥有和/或运营。
MME 162可以经由S1接口连接到RAN 104中的e节点B 162a、162b、162c的每一者，并且可以充当控制节点。例如，MME 162可以负责认证WTRU 102a、102b、102c的用户，执行承载激活/去激活处理，以及在WTRU 102a、102b、102c的初始附着过程中选择特定的服务网关等等。MME 162可以提供用于在RAN 104与使用其他无线电技术(例如GSM和/或WCDMA)的其他RAN(未显示)之间进行切换的控制平面功能。
SGW 164可以经由S1接口连接到RAN 104中的e节点B 160a、160b、160c的每一者。SGW 164通常可以路由和转发去往/来自WTRU 102a、102b、102c的用户数据分组。并且，SGW164还可以执行其他功能，例如在eNB间的切换过程中锚定用户平面，在DL数据可供WTRU102a、102b、102c使用时触发寻呼处理，以及管理并存储WTRU 102a、102b、102c的上下文等等。
SGW 164可以连接到PGW 146，所述PGW可以为WTRU 102a、102b、102c提供分组交换网络(例如因特网110)接入，以便促成WTRU 102a、102b、102c与启用IP的设备之间的通信。
CN 106可以促成与其他网络的通信。例如，CN 106可以为WTRU 102a、102b、102c提供对电路交换网络(例如PSTN 108)的接入，以便促成WTRU 102a、102b、102c与传统的陆线通信设备之间的通信。例如，CN 106可以包括IP网关(例如IP多媒体子系统(IMS)服务器)或与之进行通信，并且该IP网关可以充当CN 106与PSTN 108之间的接口。此外，CN 106可以为WTRU 102a、102b、102c提供针对所述其他网络112的接入，其中该网络可以包括其他服务提供方拥有和/或运营的其他有线和/或无线网络。
虽然在图1A-1D中将WTRU描述成了无线终端，然而应该想到的是，在某些代表性实施例中，此类终端与通信网络可以使用(例如临时或永久性)有线通信接口。
在代表性实施例中，所述其他网络112可以是WLAN。
采用基础架构基本服务集(BSS)模式的WLAN可以具有用于所述BSS的接入点(AP)以及与所述AP相关联的一个或多个站(STA)。所述AP可以访问或是对接到分布式系统(DS)或是将业务量送入和/或送出BSS的别的类型的有线/无线网络。源于BSS外部且去往STA的业务量可以通过AP到达并被递送至STA。源自STA且去往BSS外部的目的地的业务量可被发送至AP，以便递送到相应的目的地。处于BSS内部的STA之间的业务量可以通过AP来发送，例如在源STA可以向AP发送业务量并且AP可以将业务量递送至目的地STA的情况下。处于BSS内部的STA之间的业务量可被认为和/或称为点到点业务量。所述点到点业务量可以在源与目的地STA之间(例如在其间直接)用直接链路建立(DLS)来发送。在某些代表性实施例中，DLS可以使用802.11e DLS或802.11z通道化DLS(TDLS))。举例来说，使用独立BSS(IBSS)模式的WLAN不具有AP，并且处于所述IBSS内部或是使用所述IBSS的STA(例如所有STA)彼此可以直接通信。在这里，IBSS通信模式有时可被称为“自组织(Ad-hoc)”通信模式。
在使用802.11ac基础设施工作模式或类似的工作模式时，AP可以在固定信道(例如主信道)上传送信标。所述主信道可以具有固定宽度(例如20MHz的带宽)或是经由信令动态设置的宽度。主信道可以是BSS的操作信道，并且可被STA用来与AP建立连接。在某些代表性实施例中，所实施的可以是具有冲突避免的载波感测多址接入(CSMA/CA)(例如在802.11系统中)。对于CSMA/CA来说，包括AP在内的STA(例如每一个STA)可以感测主信道。如果特定STA感测到/检测到和/或确定主信道繁忙，那么所述特定STA可以退避。在指定的BSS中，在任何指定时间都有一个STA(例如只有一个站)进行传输。
高吞吐量(HT)STA可以使用宽度为40MHz的信道来进行通信(例如借助于将宽度为20MHz的主信道与宽度为20MHz的相邻或不相邻信道相结合来形成宽度为40MHz的信道)。
甚高吞吐量(VHT)STA可以支持宽度为20MHz、40MHz、80MHz和/或160MHz的信道。40MHz和/或80MHz信道可以通过组合连续的20MHz信道来形成。160MHz信道可以通过组合8个连续的20MHz信道或者通过组合两个不连续的80MHz信道(这种组合可被称为80+80配置)来形成。对于80+80配置来说，在信道编码之后，数据可被递送并经过一个分段解析器，所述分段解析器可以将数据非成两个流。在每一个流上可以单独执行逆快速傅里叶变换(IFFT)处理以及时域处理。所述流可被映射在两个80MHz信道上，并且数据可以由执行传输的STA来传送。在执行接收的STA的接收机上，用于80+80配置的上述操作可以是相反的，并且组合数据可被发送至介质接入控制(MAC)。
802.11af和802.11ah支持1GHz以下的工作模式。相比于802.11n和802.11ac，在802.11af和802.11ah中使用信道工作带宽和载波有所缩减。802.11af在TV白空间(TVWS)频谱中支持5MHz、10MHz和20MHz带宽，并且802.11ah支持使用非TVWS频谱的1MHz、2MHz、4MHz、8MHz和16MHz带宽。依照代表性实施例，802.11ah可以支持仪表类型控制/机器类型通信(MTC)(例如宏覆盖区域中的MTC设备)。MTC设备可以具有某种能力，例如包含了支持(例如只支持)某些和/或有限带宽在内的受限能力。MTC设备可以包括电池，并且该电池的电池寿命高于阈值(例如用于保持很长的电池寿命)。
对于可以支持多个信道和信道带宽的WLAN系统(例如802.11n、802.11ac、802.11af以及802.11ah)来说，这些系统包含了可被指定成主信道的信道。所述主信道的带宽可以等于BSS中的所有STA所支持的最大公共工作带宽。主信道的带宽可以由某一个STA设置和/或限制，其中所述STA源自在支持最小带宽工作模式的BSS中工作的所有STA。在关于802.11ah的示例中，即使BSS中的AP和其他STA支持2MHz、4MHz、8MHz、16MHz和/或其他信道带宽工作模式，但对支持(例如只支持)1MHz模式的STA(例如MTC类型的设备)来说，主信道的宽度可以是1MHz。载波感测和/或网络分配向量(NAV)设置可以取决于主信道的状态。如果主信道繁忙(例如因为STA(其只支持1MHz工作模式)对AP进行传输)，那么即使大多数的可用频带保持空闲并且可供使用，也可以认为整个可用频带繁忙。
在美国，可供802.11ah使用的可用频带是902MHz到928MHz。在韩国，可用频带是917.5MHz到923.5MHz。在日本，可用频带是916.5MHz到927.5MHz。依照国家码，可用于802.11ah的总带宽是6MHz到26MHz。
图1D是示出了根据实施例的RAN 113和CN 115的系统示意图。如上所述，RAN 113可以通过空中接口116使用NR无线电技术来与WTRU 102a、102b、102c进行通信。RAN 113还可以与CN 115进行通信。
RAN 113可以包括gNB 180a、180b、180c，但是应该了解，在保持符合实施例的同时，RAN 113可以包括任何数量的gNB。gNB 180a、180b、180c每一者都可以包括一个或多个收发信机，以便通过空中接口116来与WTRU 102a、102b、102c通信。在一个实施例中，gNB180a、180b、180c可以实施MIMO技术。例如，gNB 180a、180b可以使用波束成形处理来向和/或从gNB 180a、180b、180c发射和/或接收信号。由此，举例来说，gNB 180a可以使用多个天线来向WTRU 102a发射无线信号，以及接收来自WTRU 102a的无线信号。在实施例中，gNB180a、180b、180c可以实施载波聚合技术。例如，gNB 180a可以向WTRU 102a(未显示)传送多个分量载波。这些分量载波的子集可以处于未授权频谱上，而剩余分量载波则可以处于授权频谱上。在实施例中，gNB 180a、180b、180c可以实施协作多点(CoMP)技术。例如，WTRU102a可以接收来自gNB 180a和gNB 180b(和/或gNB 180c)的协作传输。
WTRU 102a、102b、102c可以使用与可扩缩数字配置相关联的传输来与gNB 180a、180b、180c进行通信。例如，对于不同的传输、不同的小区和/或不同的无线传输频谱部分来说，OFDM符号间隔和/或OFDM子载波间隔可以是不同的。WTRU 102a、102b、102c可以使用具有不同或可扩缩长度的子帧或传输时间间隔(TTI)(例如包含了不同数量的OFDM符号和/或持续不同的绝对时间长度)来与gNB 180a、180b、180c进行通信。
gNB 180a、180b、180c可被配置成与采用独立配置和/或非独立配置的WTRU 102a、102b、102c进行通信。在独立配置中，WTRU 102a、102b、102c可以在不接入其他RAN(例如，e节点B 160a、160b、160c)的情况下与gNB 180a、180b、180c进行通信。在独立配置中，WTRU102a、102b、102c可以使用gNB 180a、180b、180c中的一者或多者作为移动锚点。在独立配置中，WTRU 102a、102b、102c可以使用未授权频带中的信号来与gNB 180a、180b、180c进行通信。在非独立配置中，WTRU 102a、102b、102c会在与别的RAN(例如e节点B 160a、160b、160c)进行通信/相连的同时与gNB 180a、180b、180c进行通信/相连。举例来说，WTRU 102a、102b、102c可以通过实施DC原理而以基本同时的方式与一个或多个gNB 180a、180b、180c以及一个或多个e节点B 160a、160b、160c进行通信。在非独立配置中，e节点B 160a、160b、160c可以充当WTRU 102a、102b、102c的移动锚点，并且gNB 180a、180b、180c可以提供附加的覆盖和/或吞吐量，以便为WTRU 102a、102b、102c提供服务。
gNB 180a、180b、180c每一者都可以关联于特定小区(未显示)，并且可以被配置成处理无线电资源管理决策、切换决策、UL和/或DL中的用户调度、支持网络切片、双连接、实施NR与E-UTRA之间的互通处理、路由去往用户平面功能(UPF)184a、184b的用户平面数据、以及路由去往接入和移动性管理功能(AMF)182a、182b的控制平面信息等等。如图1D所示，gNB 180a、180b、180c彼此可以通过Xn接口通信。
图1D所示的CN 115可以包括至少一个AMF 182a、182b，至少一个UPF 184a、184b，至少一个会话管理功能(SMF)183a、183b，并且有可能包括数据网络(DN)185a、185b。虽然每一前述部件都被描述了CN 115的一部分，但是应该了解，这其中的任一部件都可以被CN运营商之外的实体拥有和/或运营。
AMF 182a、182b可以经由N2接口连接到RAN 113中的gNB 180a、180b、180c的一者或多者，并且可以充当控制节点。例如，AMF 182a、182b可以负责认证WTRU 102a、102b、102c的用户，支持网络切片(例如处理具有不同需求的不同PDU会话)，选择特定的SMF 183a、183b，管理注册区域，终止NAS信令，以及移动性管理等等。AMF 182a、182b可以使用网络切片处理，以便基于WTRU 102a、102b、102c使用的服务类型来定制为WTRU 102a、102b、102c提供的CN支持。作为示例，针对不同的使用情况，可以建立不同的网络切片，例如依赖于超可靠低延时(URLLC)接入的服务、依赖于增强型大规模移动宽带(eMBB)接入的服务、和/或用于机器类通信(MTC)接入的服务等等。AMF 182可以提供用于在RAN 113与使用其他无线电技术(例如，LTE、LTE-A、LTE-A Pro和/或诸如WiFi之类的非3GPP接入技术)的其他RAN(未显示)之间切换的控制平面功能。
SMF 183a、183b可以经由N11接口连接到CN 115中的AMF 182a、182b。SMF 183a、183b还可以经由N4接口连接到CN 115中的UPF 184a、184b。SMF 183a、183b可以选择和控制UPF 184a、184b，并且可以通过UPF 184a、184b来配置业务量路由。SMF 183a、183b可以执行其他功能，例如管理和分配WTRU或UE IP地址，管理PDU会话，控制策略实施和QoS，以及提供下行链路数据通知等等。PDU会话类型可以是基于IP的，不基于IP的，以及基于以太网的等等。
UPF 184a、184b可以经由N3接口连接RAN 113中的gNB 180a、180b、180c的一者或多者，这样可以为WTRU 102a、102b、102c提供对分组交换网络(例如因特网110)的接入，以便促成WTRU 102a、102b、102c与启用IP的设备之间的通信，UPF 184、184b可以执行其他功能，例如路由和转发分组、实施用户平面策略、支持多宿主PDU会话、处理用户平面QoS、缓冲下行链路分组、以及提供移动性锚定处理等等。
CN 115可以促成与其他网络的通信。例如，CN 115可以包括或者可以与充当CN115与PSTN 108之间的接口的IP网关(例如IP多媒体子系统(IMS)服务器)进行通信。此外，CN 115可以为WTRU 102a、102b、102c提供针对其他网络112的接入，这其中可以包括其他服务提供方拥有和/或运营的其他有线和/或无线网络。在一个实施例中，WTRU 102a、102b、102c可以经由对接到UPF 184a、184b的N3接口以及介于UPF 184a、184b与本地数据网络(DN)185a、185b之间的N6接口并通过UPF 184a、184b连接到DN185a、185b。
有鉴于图1A-1D以及关于图1A-1D的相应描述，在这里对照以下的一项或多项描述的一个或多个或所有功能可以由一个或多个仿真设备(未显示)来执行：WTRU 102a-d、基站114a-b、e节点B 160a-c、MME 162、SGW 164、PGW 166、gNB 180a-c、AMF 182a-b、UPF 184a-b、SMF 183a-b、DN185a-b和/或这里描述的一个或多个其他任何设备。这些仿真设备可以是被配置成模拟这里描述的一个或多个或所有功能的一个或多个设备。举例来说，这些仿真设备可用于测试其他设备和/或模拟网络和/或WTRU功能。
仿真设备可被设计成在实验室环境和/或运营商网络环境中实施关于其他设备的一项或多项测试。例如，所述一个或多个仿真设备可以在被完全或部分作为有线和/或无线通信网络一部分实施和/或部署的同时执行一个或多个或所有功能，以便测试通信网络内部的其他设备。所述一个或多个仿真设备可以在被临时作为有线和/或无线通信网络的一部分实施或部署的同时执行一个或多个或所有功能。所述仿真设备可以直接耦合到别的设备以执行测试，和/或可以使用空中无线通信来执行测试。
一个或多个仿真设备可以在未被作为有线和/或无线通信网络一部分实施或部署的同时执行包括所有功能在内的一个或多个功能。例如，该仿真设备可以在测试实验室和/或未被部署(例如测试)的有线和/或无线通信网络的测试场景中使用，以便实施关于一个或多个组件的测试。所述一个或多个仿真设备可以是测试设备。所述仿真设备可以使用直接的RF耦合和/或借助RF电路(例如，该电路可以包括一个或多个天线)的无线通信来发射和/或接收数据。
现在参考图2，该图示出了用于将大量设备连接到因特网的各种方法。如图所示，设备可以通过一种或多种接入技术连接到因特网，所述接入技术包括但不限于无线个人区域网/局域网(PAN/LAN)、无线广域网(WAN)、低功率WAN或其他技术。
能量效率可能是这些设备的关键要求。例如，在物联网(IoT)应用中，可能期望最大化设备的电池寿命。表1示出了用于降低设备成本和复杂度以及降低IoT应用中的设备功耗的多种常规方法。
表1：用于延长IoT设备中的电池寿命的方法
在LTE中开发的两种节能技术包括：在版本12中引入的功率节省模式(PSM)，以及在版本13中引入的扩展DRX(eDRX)循环。尽管PSM可以显著延长设备电池寿命，但是PSM技术的缺点在于在PSM模式下各个设备是不可达到的。在DRX模式中，当没有分组要发送或接收时，所述设备将其大部分电路(例如，RF收发信机、调制解调器、应用处理器等)断电。一慢参考时脉及一最少量电路保持活动，使得WTRU可周期性唤醒及侦听下行链路的寻呼。这种类型的调度方法被广泛地称为工作循环(duty cycling)。
现在参考图3，示出了说明PSM的示意图。当利用PSM操作时，WTRU可以注册到网络，尽管该WTRU可以被认为是关闭的并且功耗可以是最小的，因为它在这种状态下可以处于深度睡眠。PSM可以以移动发起的使用情况为目标，其中WTRU可以在其具有要传送的数据时从PSM唤醒。当WTRU从PSM唤醒时，它可以执行跟踪区域更新(TAU)，并且在它回到睡眠之前可以仅在很短的持续时间内(空闲)保持可到达。此过程在图3中被示出，其中WTRU处于具有非常低的功率输出的休眠时段。Tx活动可导致功率尖峰，其后跟随有在返回到休眠时段之前的寻呼时间窗口。因此，在PSM模式下，网络可能不能在其选择时到达WTRU，因为WTRU可能仅在短时间段内处于接收模式。PSM中的WTRU与网络协商的时段可以有两个。当WTRU执行“附着请求”或“TAU请求”时，WTRU可以包括以下信息元素(IE)：用于监视寻呼的T3324以及用于扩展的周期性TAU更新(即，如休眠时段所示的不活动定时器)的T3412。如果网络支持PSM，则它可以在“附着接受”或“TAU接受”中提供T3324和T3412的结果值。在T3412期满之后，WTRU可以执行TAU过程。
现在参考图4，示出了说明DRX循环的示意图。eDRX可以更适合于移动终止场景。在DRX/eDRX中，WTRU可以不生成不必要的信令，例如PSM模式下的TAU过程。然而，WTRU可能需要在寻呼传输窗口(PTW)持续时间期间唤醒以监视控制信道。PTW持续时间的唤醒频率可以确定eDRX的效率。例如，eDRX可以在空闲模式中被配置长达43.69分钟，而对于连接模式，其可以是10.24秒。对于DRX，最大时间段可以是2.56秒。eDRX和DRX之间的差异可能是显著的，这不仅是由于设备电路关闭的持续时间，而且是由于在DRX/eDRX循环期间分配的实际功率。
在传统DRX中，所述电路的功率可以维持在Psleep，该Psleep可以比设备处于eDRX时使用的功率Pdeep_sleep高得多。然而，为了从eDRX转换到PTW(或反之亦然)，可能需要Tprepare的斜升/斜降时间。由于在PTW和eDRX之间的切换中涉及延时，因此可能需要较长持续时间的eDRX循环。为了充分利用深度睡眠状态中的功率节省，eDRX循环持续时间可以很大，而PTW持续时间可以很小。然而，这可能增加到达所述WTRU的延时。因此，可能需要基于延时-功率折衷来设计PTW和eDRX持续时间的最优值。
现在参考图5，示出了可以在传统IEEE 802.11系统中使用以帮助站节省功率的PSM的示意图。当进入打盹(或睡眠)状态时，站(STA)可发送功率管理比特被设为1的空(NULL)帧，并且此后可进入打盹状态。AP可以缓冲寻址到PSM中的STA的分组。AP可通过业务信息映射(TIM)信息元素来(例如，在其信标消息中)通知其已缓冲其分组的处于PSM中的站。
PSM中的STA可以从所述信标读取所述信息。为了进行此步骤，STA可能需要在每个信标区间苏醒，这可大致为102微秒。可替换地，STA可以在多个信标时间周期中醒来。这可以在缓冲的广播/多播分组要被传送到(PSM中的)STA时发生，通过这样，AP可通过递送TIM(DTIM)而其向所述STA进行指示，该递送TIM(DTIM)在多个信标时间周期中发生。所述DTIM也可以是信标帧的一部分。然而，所述DTIM可以在多个信标上提供一次，并且还可以指示在该DTIM之后的帧具有广播/多播数据。
为了取回缓冲的分组，STA可以向AP发送功率节省轮询(PS-POLL)，请求AP发送所述缓冲的分组。AP可以将具有更多数据比特(More Data Bit)设置为1的所述缓冲的分组发送到STA，使得STA可以保持在唤醒状态直到它接收到所有缓冲的分组。当所述更多数据比特被设置为0时，STA可以返回到打盹状态。
上述过程可能需要对于AP缓冲的每个帧，STA需要发送PS-POLL以获得该帧。另外，当存在若干STA时，并且当AP为若干站缓存大量数据时，在同一时刻可能存在多个由STA请求的PS-POLL，这可能导致冲突增加。
在非调度自动功率节省递送模式(U-APSD)中，用于进入打盹状态的过程与传统IEEE 802.11PSM类似。然而，来自STA的UL传输(或空数据帧)可被AP视为STA苏醒的指示符，并由此协商数据递送过程，如图5所示。
现在参考图6，示出了说明调度的自动功率节省递送(S-APSD)的示意图。在S-APSD中，STA可在调度的服务区间(SSI)和连续SSI之间的持续时间上与AP协商。S-APSD可以适用于业务模式是确定性的并且模式被遵循的情况，其中STA可以利用该确定性模式并且可以节省功率。
现在参考图7，示出了说明功率节省多轮询(PSMP)递送的示意图。PSMP是另一种调度的功率节省模式，其中该调度由具有多个站的AP执行。与所述S-APSD模式一样，业务模式可能需要是确定性的，以利用PSMP来节省功率。在无线网络管理(WNM)-睡眠模式中，STA可以请求准许以进入睡眠模式。为了接收组寻址业务，STA可以可选地在WNM睡眠模式请求帧中的“WNM睡眠区间”字段中指示实际唤醒时间。
在空间复用(SM)功率节省模式中，STA可在整个会话中用一个接收链来操作以节省功率(也被称为静态SM功率节省模式)，或者可使一个接收链活跃以检测旨在接收的数据。如果检测到这样的数据，则可以将一个或多个接收链切换到活动(例如，动态SM功率节省模式)。
现在参考图8，示出了说明LTE DRX模式中的设备功率分布的示意图。图8可展示工作循环(duty cycled)设备的功率分布和信令活动。该设备可以处于两种模式之一：活动或睡眠。当活动时，该设备可以在发射模式中消耗PTX并且在接收模式中消耗PRX。当处于睡眠模式时，设备功率可以由其各种有源(active)组件的泄漏功率PLEAK支配。设备电池寿命可能主要取决于单元传送的频率和该电池的大小。
现在参考图9A-9B，示出了说明具有不同寻呼循环的MTC设备的电池寿命的示意图。图9A示出了使用12μW泄漏功率和30小时寻呼循环实现的20年电池寿命。图9A示出了在8μW泄漏功率和45小时寻呼循环下实现的30年电池寿命。
根据WTRU事务循环(即，WTRU向网络传送数据的平均频率)，工作循环已经被证明将例如MTC设备的电池寿命延长到大约4年。图9A-9B中总结的结果可以针对位于小区边缘并且由两个(例如，1.2V和2.1A)锂AA电池供电的示例性设备。如图9A所示，可以将处于睡眠模式的设备的泄漏功率假定为12μW。不频繁地发送数据(例如，一小时或更长的事务循环)的MTC设备的电池寿命可能受到寻呼循环的限制。2.56秒的寻呼循环的最大电池寿命可以是大约1年。如果寻呼循环延长到10.24秒，则最大可实现的电池寿命可以是大约4年。
图9A还示出了采用基于调度的网络寻呼，可能需要非常长的寻呼循环和大约30小时的事务循环来实现20年电池寿命。在该示例中，设备电池寿命可能受到慢参考时钟中耗散的功率和设备中的各种有源电子部件的泄漏电流的限制。因此，处于DRX模式的LTE MTC设备可每30小时最多接收一个寻呼，并且每30小时最多将数据发送回网络一次，以便实现20年电池寿命。
图9B示出了如果假设泄漏功率为8μW，则可能需要45小时寻呼和事务循环来实现30年电池寿命。这可能导致非常长的延时，其可能不适合于许多现有和新兴的应用。
SigFoxTM和LoRaTM是专有低功率和远程IoT解决方案的示例。如果传输的数目有限，则SigFoxTM模块的电池寿命可能非常长。如果该单元用于发送非常少的警报，仅发送每日保活消息，并且接收每天一个命令消息，则使用三个(例如，1.2V和2.1A)锂AA电池的电池寿命可能超过10年。在每天发送10次的情况下，使用三个(例如，1.2V和2.1A)锂AA电池，寿命可以是6年。LoRaTM设备可以在上述SigFoxTM工作条件下获得类似的电池寿命。
虽然工作循环可延长WTRU的电池寿命，但可有与这类方法相关的内在能量-延时折衷。在减少WTRU的能量消耗的同时，较长的寻呼循环可能导致较长的延时(即，从附着到网络的实体为WTRU生成分组时到该WTRU醒来并准备好接收所述分组并以数据进行响应时的延迟)。可替换地，如果缩短所述寻呼循环以减少延时，这可能进而缩短WTRU的电池寿命。
可能存在许多情况，其中希望部署电池供电的设备运行20年或更长时间。频繁地服务这些设备以再充电或更换电池可能是不可行的或不可能的。此外，虽然这些设备的平均事务循环可能非常长，但是按需(低延时)寻呼机制可能是必要的。因此，需要能够打破与工作循环相关联的能量-延时权衡的新的寻呼方法。
公开了多个唤醒信号序列，其包括用于无线功率递送的功率优化波形和采用唯一能量特征的唤醒命令。提供了采用唯一能量特征的广播、多播或单播唤醒命令，其中可以采用存储能量阈值事件堆叠、存储能量量化和/或存储能量阈值事件分离编码原理来构造所述唯一能量特征。
由所公开的寻呼过程采用的端到端系统可以包括资产管理实体、核心网络和因特网、一个或多个e节点B(eNB)或接入点、一个或多个促进器、一个或多个设备以及零能量RAN接口。
现在参考图10A-10B，示出了促进器和询问器的顶层架构。促进器的顶层架构可以包括主收发信机(TRX)、处理器单元和询问器。所述主收发信机可用于形成与基站、其它促进器和设备的一个或多个无线接口(例如，Uu和PC5)。
所述询问器用于形成与配备有无源收发信机的设备的零能量接口。所述询问器可以包括发射机、接收机、载波补偿单元(CCU)、频率和时间参考单元(FTRU)以及处理器。所述询问器中的发射机和接收机可以使用循环器来接入天线。所述询问器可以发射正弦脉冲并用其接收机检查该脉冲的反向散射版本。所述CCU可以用于自干扰消除。所述CCU可以消除由于询问器中的发射机和接收机之间的有限隔离而泄漏到接收机中的一部分发射信号。所述询问器可以检查从无源设备反向散射的伪随机调制或波纹化正弦波，以便确定所述无源设备中的振荡器的频率误差。
现在参考图11，示出了电池供电设备的顶层无线电架构。该电池供电设备可以包括一个或多个主有源收发信机、一个或多个无源收发信机、微控制器单元和存储器、频率参考单元(FRU)和时间参考单元(TRU)、功率管理单元和电池。
现在参考图12，示出了说明多模式和多频带设备的顶层描述的示意图。该多模式和多频带设备可以包括多频带(n个频带)蜂窝收发信机、若干(m)个低功率短程(例如，IEEE802.11、BluetoothTM、ZigBeeTM等)收发信机和/或多输入无源收发信机。该无源收发信机可遵守现有标准，例如近场通信(NFC)、射频识别(RFID)，或者其可为专有解决方案。在睡眠模式中，所述设备可以关闭其蜂窝收发信机和低功率收发信机。作为替代，当所述蜂窝收发信机在睡眠模式中被关闭时，一些或所有低功率收发信机可以保持活动。
现在参考图13A，示出了具有可以受益于所公开的寻呼过程的单频带无源收发信机的FDD设备的示意图。该FDD设备可包括双工器。该双工器的接收输出可以由开关分成两部分。所述开关输出之一可以连接到有源接收机，而另一个开关输出可以连接到无源收发信机。在睡眠模式中，所述开关输出可留在位置b中且所述有源收发信机可关闭。
现在参考图13B，示出了具有可以受益于所公开的寻呼过程的双频带无源收发信机的FDD设备的示意图。所述双频带无源收发信机可以集成到RF前端中。所述FDD设备可包括双工器。在该示例中，两个双工器输出可以由开关分成两个。在睡眠模式中，开关1可留在位置‘a’中，且开关2可留在位置‘b’中，同时可关闭所述有源收发信机。
图14A-14B中示出了可以受益于所提出的寻呼过程的单频带半双工FDD(HD-FDD)模式设备的类似示例。
现在参考图14A，示出了具有单频带无源收发信机的HD-FF设备。在睡眠模式中，开关1和开关2输出这两者可留在位置‘b’中，而有源收发信机可被关闭。
现在参考图14B，示出了具有集成到RF前端中的双频带无源收发信机的HD-FF设备。在睡眠模式中，开关1输出可留在任一位置，开关2输出可在位置‘a’中，且开关3输出可在位置‘b’中，同时可关闭有源收发信机。
现在参考图15，示出了可以受益于所公开的寻呼过程的单频带TDD模式设备的示意图。在睡眠模式中，开关1输出和开关2输出可留在位置‘b’中，而有源收发信机可被关闭。
现在参考图16A，示出了可以受益于所公开的寻呼过程的双频带FDD设备的示意图。图16A示出了将双频带无源收发信机集成到FDD接收路径中的双频带FDD设备。应当注意，可以采用上述方法将四频带无源收发信机集成到图16A所示的设备中。
现在参考图16B，示出了可以受益于所公开的寻呼过程的单频带FDD设备的示意图。图16B示出了具有双频带下行链路载波聚合的单频带发射机。换言之，图16B示出了具有频带间下行链路载波聚合能力的FDD设备。双频带无源收发信机在图16B中示出，但是应当注意，三频带无源收发信机可以采用上述方法集成在图16B中示出的设备中。
上述方法不是无线电接入技术(RAT)特定的。这些方法可应用于采用蜂窝、802.11、蓝牙、ZigBee或采用有源收发信机的任何其它RAT的设备。
现在参考图17，示出了无源接收机(P-RX)的顶级架构。所述P-RX可包括单输入或多输入无源前端、单输入或多输入模拟到信息(A到I)转换器以及单输入或多输入命令解释器。所述无源前端可以包括一设计参数集合{n,ζ}。所述参数n可用于设置所述前端的无源增益。所述参数ζ可以用于设置R-C时间常数。基于存储能量阈值分割的A到I转换器可以包括多个电压至脉冲(V至P)转换器。所述A到I转换器可以具有k个输入和k个参数{VTH1…VTHk}。所述A到I转换器的输出可由所述命令解释器使用。所述命令解释器的“成功准则”可以由参数集合{N1…Nk}定义。如果所述命令解释器的输入信号集{P1…Pk}满足由其参数集合定义的所述成功准则，则所述命令解释器然后可生成中断Y。
现在参考图18A-18B，示出了说明无源前端的实现的示意图。图18A示出了单端架构的简化示意图。图18B示出了差分或平衡架构的简化示意图。每个实施方式可以采用具有匝数比的变压器1:n。可以优化该变压器匝数比以提供无源增益和输入匹配。单个二极管(D1)或一对二极管(D1,D2)可以用于对输入信号r(t)进行整流。电容器CSUPP可以用作补充能量存储元件。电阻器R1、R2可以用于确保变压器T1的输入端口处的适当阻抗。电阻器R1、R2与电容器CSUPP一起定义了所述无源前端的时间常数ζ。所述参数集合{n,ζ}可以允许选择所述无源前端的有效灵敏度水平和反应时间。
现在参考图19A-19B，示出了所述无源前端的一组可能的输入和输出波形的示意图。输出波形VFE可以指示已经由无源前端存储在CSUPP中的能量的量。图19A示出了响应于连续持续正弦输入r(t)的输出波形VFE。对于给定的输入信号r(t)，输出VFE达到期望的阈值电压水平VTH所需的时间(tTH)可以通过适当地选择CSUPP的值来控制。对于给定的阈值电压VTH，较大的CSUPP可以导致较大的tTH。图19B示出了所述无源前端对脉冲正弦波的响应。如果电容器CSUPP(和相关电路)没有表现出显著的损耗，则输出VFE可以响应于脉冲正弦波达到期望的阈值电压VTH。当存在输入r(t)时，输出电压VFE可与输入信号幅度成比例地上升。当输入不存在时，VFE可保持在接近恒定值直到输入再次出现。
现在参考图20A，示出了说明模拟到信息(A到I)转换器的实现的示意图。该A到I转换器可以包括存储元件CSUPP、具有滞后的比较器、以及在所述比较器的输入处的分路开关，该分路开关由所述比较器输出逻辑电平控制。
现在参考图20B，示出了说明所述A到I转换器的输入和输出波形的示意图。当比较器的正端子上的输入电压VFE超过比较器的负端子上的阈值电压VTH一滞后量时，比较器的输出(P)可从逻辑低转变到逻辑高。这可以闭合连接到比较器的正输入端的分流开关，从而清空存储电容器CSUPP并将VFE降低到VTH以下。输入电压减小到VTH以下的量也可以被设置为所述比较器滞后。结果，每当比较器的输入处的电压超过VTH时，比较器可在其输出处产生脉冲。所产生的脉冲的宽度可由比较器的滞后电压设定。
现在参考图21，示出了具有自动灵敏度控制机构的A到I转换器的示意图。比较器阈值电压VTH可以是VFE和VREF的叠加。当CSUPP两端的电压VFE较大时，添加到VREF的该电压的一部分可能增加比较器的跳变点，从而降低A到I转换器的灵敏度。当VFE小时，VTH可能基本上下降到VREF，从而增加A至I转换器的灵敏度。
现在参考图22A-22B，示出了A到I转换器的替换示例。图22A示出了单端实现。比较器的输出(P)最初被假定为逻辑低状态，并且作为结果，开关S1可被闭合，而开关S2断开。一旦输入电压VFE超过阈值电压VTH，输出P可从逻辑低转变到逻辑高，从而断开开关S1并闭合开关S2。与上面示出的实现方式相反，存储在补充存储元件CSUPP中的能量可以被转移到主存储元件CPRIM，其中CPRIM可以比CSUPP大得多。如果CPRIM上的电压小于VTH，则比较器的正端子处的电压可以减小到VTH以下，从而使输出P返回到逻辑低。图22B示出了这种类型的A到I转换器的全差分或平衡实现。
参考图23，示出了说明A到I转换器的替换实现的示意图。可以使用具有k个不同阈值电压(VTH1,VTH2,…VTHk)的k个比较器，可将电压VFE量化为k个电平。所述A到I转换器可产生k个输出(P1,P2,…Pk)以近似VFE。
现在参考图24，示出了P-RX的另一示意图。该P-RX可以包含一个或多个输入(例如，k输入P-RX)。所述P-RX可以包括k个无源前端和k个A到I转换器。所述k个无源前端中的一个或多个二极管整流器可以一起驱动消息解码器中的单个存储电容器CSUPP，其后跟随单个V到P转换器。
现在参考图25，示出了无源收发信机(P-TRX)的示意图。该P-TRX可以包括单个或多个天线、复用器、单个或多个无源接收机、单个或多个负载组、控制器和数模转换器(CU&D/A)单元、频率和时间参考单元(FTRU)和/或单个或多个调制波形发生器。
m到N多路复用器(MUX)可具有m个输入(x1…xm)、N个输出(y1…yN)和控制端口C。该控制端口C可用于将MUX的m个输入连接到MUX的N个输出中的m个输出。P-TRX可以在一个或多个天线上接收未经调制的正弦波。作为响应，无源接收机可产生中断给CU&D/A单元，指示已经检测到RF场。无源接收机可以采用存储能量阈值分割原理来生成所述中断。CU&D/A作为响应可激活FTRU，并且该FTRU可激活时钟信号并将该时钟信号发送到负载调制波形发生器(LMWFG)。无源接收机可产生第二中断以激活所述负载调制波形发生器(LMWFG)。一旦所述LMWFG从无源接收机接收到激活信号并从所述FTRU单元接收到时钟，该LMWFG转而可以将调制波形施加到所述MUX的控制端口C，从而将天线连接到负载组中的不同负载。这可以对从P-TRX反向散射的正弦波进行幅度调制。LMWFG可以产生正弦波、方波、伪随机序列或啁啾序列，以产生不同的反向散射模式。
现在参考图26A-26B，示出了说明脉冲计数唤醒命令解释器的示意图。图26A示出了用于单输入RT-WURX的存储能量阈值分割事件计数唤醒命令解释器(ET-CI)。图26B显示了用于多输入RT-WURX的存储的ET-CI。所述ET-CI可包括计数器及组合逻辑块。该组合逻辑块可以执行其两个输入C[m:0]和N之间的比较。当(m+1)比特计数器输出C[m:0]达到等于N的计数时，该组合逻辑块可以将其输出Y设置为逻辑高。
现在参考图27A-27B，这些图示出了单输入ET-CI的操作。图27A示出了被配置用于来自A到I转换器的2个阈值事件的ET-CI。一旦检测到A到I的输出处的N＝2个连续脉冲，ET-CI便可将其输出Y从逻辑低转变到逻辑高，借此产生中断。图27B显示被配置用于3个阈值事件的ET-CI。一旦检测到A到I的输出处的N＝3个连续脉冲，ET-CI便可将其输出Y从逻辑低转变到逻辑高，借此产生中断。
所述A到I转换器阈值电压(VTH)和阈值事件计数器的目标事件数量(N)可以用于优化所述RT-WURX的检测和错误警报概率。作为一个示例，将VTH和N都设置为高值将使所述RT-WURX对噪声更具鲁棒性，从而减少错误警报。然而，在这种配置下，将需要更多的能量来触发唤醒中断。
存储能量量化唤醒命令解释器可以检查数字比特序列。该数字比特序列可以由无源接收机前端中的模拟到信息转换器生成。如果从所述无源接收机前端接收到的比特序列匹配预定代码，则所述存储能量量化命令解释器可生成中断。
现在参考图28A-28C，示出了用于单输入和多输入RT-WURX的存储能量阈值事件分离解码唤醒命令解释器(ETESD-CI)的示意图。该ETESD-CI可以包括两个主要块：脉冲分离解码(PSD)数据检测器和决策逻辑。该PSD数据检测器示于图28A。单输入ETESD-CI在图28B中示出，且三输入ETESD-CI在图28C中示出。
图28A中所示的PSD数据检测器可以包括计数器和多位锁存器。计数器时钟(CLK)频率可被设置为显著高于(例如，10x)来自所述模拟到信息转换器的连续脉冲P之间的预期最小间隔。所述脉冲P可用于将计数器值保存到所述锁存器中，且接着复位所述计数器。所述锁存器的连续输出W提供了关于连续输入脉冲P之间的时间间隔的缩放数值测量。该信息可以被所述数据检测器使用。
所述数据检测器包括两个可编程参数C0和C1。根据一个实施例，所述数据检测器的操作原理在以下公式1中描述。所述决策逻辑块可以具有一个可编程参数N。其输出可以被初始化为逻辑低，并且当所述PSD数据检测器输出比特模式X与N匹配时转变为逻辑高。
现在参考图29，示出了图示单个输入ETESD-CI的操作的示意图。信号r(t)、Vth和P与唤醒接收机的无源前端和A到I转换器相关联。信号X和Y与ETESD命令解释器相关联。
所述ETESD-CI可能需要起始序列(例如，111)以开始唤醒命令解释过程。一旦检测到所述起始序列，则可以使用连续脉冲P之间的测量的时间间隔来解码数据。如果测量的连续脉冲P之间的间隔小于C1，这可以解释为值为1的二进制比特。如果测量的连续脉冲P之间的间隔大于C0，这可以解释为值为0的二进制比特。一旦所述决策逻辑块接收到编程的比特模式N(例如，01100)，其输出就可以从逻辑低转变为逻辑高，从而产生中断。
现在参考图30，示出了用于构造唤醒字的资源立方体的示意图。网络可以使用所述资源立方体中的所有元素(角度、频率、时间)或元素子集来构造唤醒信号序列。该唤醒信号序列可包括功率优化波形和采用唯一能量特征的唤醒命令。
所述频率资源可以包括载波和子载波的混合。所述载波可以包含在单个频带或多个频带中。所述网络可以采用一个或多个未调制载波或传统载波调制技术(例如，开关键控(OOK)、二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、或正交幅度调制(QAM)等)来发送所述唤醒命令。唯一能量特征方法(例如，存储能量量化(SEQ)、存储能量阈值事件堆叠(SET)或存储能量阈值事件分离编码(SETES)方案)也可以用于传输唤醒命令。可以组合一个或多个方法来创建用于发送唤醒命令的混合方法。
所述网络可以生成广播、多播或单播唤醒命令，以唤醒覆盖区域中的所有设备、设备组或单个设备。当发送唤醒命令时，可以指示多个基站进行协作。
广播唤醒命令可用单个或多个频率SEQ、SET或SETES命令来构造。多个SEQ、SET和SETES命令可以被组合以创建复合唤醒命令。覆盖区域中的所有设备可被编程为响应相同的简单或复合唤醒命令，并且所述唤醒命令可以全向方式发送以唤醒所述覆盖区域中的所有设备。根据实施例，网络可以被划分为若干空间扇区，并且可以使用波束成形在每个角方向上发送相同的广播命令。
多播唤醒命令可用单频或多频SEQ、SET或SETES命令来构造。多个SEQ、SET和SETES命令可以被组合以创建复合唤醒命令。所述网络可以被划分成若干空间扇区，并且可以在特定扇区或扇区子集中发送相同的命令以唤醒不同的设备组。作为替代，多播唤醒命令可包括前导码和主体。该前导码可以是组标识符，而所述主体可以是所述覆盖区域中所有设备的唤醒命令。所述前导码可以使用SEQ或SET命令来构造，并且所述主体可以使用SETES命令来构造。
单播唤醒命令可用单个或多个频率SEQ、SET或SETES命令来构造。多个SEQ、SET和SETES命令可以被组合以创建复合唤醒命令。所述网络可以被划分成若干空间扇区，并且每个扇区可以仅包含一个设备。可以在特定扇区中发送相同的命令以唤醒特定设备。作为替代，单播唤醒命令可包括前导码和主体。所述前导码可以是组标识符，而所述主体可以是该组中特定设备的唤醒命令。所述前导码可以使用SEQ或SET命令来构造，并且所述主体可以使用SETES命令来构造。
现在参考图31，示出了可以用于生成唤醒命令的发射机结构的示意图。调制生成器可用于将唤醒命令比特映射到OFDM子载波上，所述OFDM子载波可被指定由所述唤醒命令使用。所述调制生成器可以采用指定子载波的缩放叠加来实现具有期望时域属性的唤醒信号。
现在参考图32A-32D，示出了说明利用单个频率资源(f1)和多达L＝9个时间资源的唤醒字的示意图。使用L个时间资源的字的强度可以在从1/L到1的范围内。图32A示出了第3/9强度f1字的符号表示。这可以被称为(3/9,f1)字。图32A中描述的(3/9,f1)字的基本时域波形在图32C中示出。图32B和32D示出了(1,f1)唤醒字。
现在参考图33A-33B，示出了说明(3/9,f1)唤醒字的实现的示意图。唤醒字中的时间资源不需要连续地排列。
现在参考图34A-34B，示出了说明利用多个频率和时间资源的唤醒字的示意图。图34A示出了使用(3/9,f1)和(1,fk)频率-时间资源组合的字。这可以被称为{(3/9,f1),(1,fk)}字。图34B示出了{(3/9,f1),(4/9,f2),(1,fk)}字。
现在参考图35A-35B，示出了使用j个角度资源、k个频率资源和多达L个时间资源的唤醒字的示意图。图35A示出了在两个不同角度资源θ1和θ2上采用时间和频率资源(3/9,f1)和(1,f2)的相同组合的字。这可以被称为[{θ1,(3/9,f1)},{θ2,(1,f2)}]字。图35B示出了[{θ1,(3/5,f1)},{θ2,(4/9,f1),(1,f2)}]字。
现在参考图36A-36B，示出了说明(L,m,k,N)唤醒命令结构的示意图。存储能量阈值事件堆叠唤醒命令可采用(L,m,k,N)资源组合。可以使用N个相同字来构造唤醒命令，其中使用m个角度资源、k个频率资源和每字L个时间资源。图36A示出了使用4字(N＝4)、单个角度(m＝1)、单个频率(k＝1)和每个字五个时间资源(L＝5)的唤醒命令。这可以被称为(4,1,1,5)唤醒命令。图36B示出了采用N＝3个字、m＝1个角度、k＝2个频率和每字L＝9个时间资源的(3,1,2,9)存储能量阈值事件堆叠唤醒命令。
唤醒消息中的字的数量N可以对应于触发目标设备中的中断所需的阈值事件的数量。每个字的时间资源数量L可以对应于可以由基站或基站组合发射的能量范围(1/L到1)。在LTE系统中，字内的每个时间资源的持续时间可以是一全帧或一子帧。所述唤醒命令可以例如采用LTE控制平面或数据平面中的资源块。唤醒命令内的字例如可以被映射到LTE系统中的寻呼时机之上。
基于存储能量量化的唤醒命令可以采用(m,k,L)资源组合。该唤醒命令可以采用与N个量化等级中的每一个量化等级相对应的N个不同的字，其中每个字使用m个角度资源、k个频率资源和L个时间资源。
现在参考图37A-37D，示出了说明基于存储能量量化的唤醒命令的示意图，其中实现了4个量化等级。4个字中的每个字可以使用单个角度资源、单个频率资源和8个时间资源。最低量化级可以使用8个时间资源中的1个时间资源来实现，并且可以具有1/8的强度。所述时间资源可以位于所述字中的任何位置。最高的量化级别可以使用全部8个时间资源来实现，并且可以具有1的强度。
现在参考图38，示出了用于生成存储能量阈值事件分离解码唤醒命令的恒定能量幅度调制波形的时域表示的示意图。该恒定能量幅度调制波形可以被映射到单个字或多个连续字。示例波形可以编码二进制序列01。该波形可以从起始序列开始，该起始序列之后是用于编码值为0的二进制比特的幅度为A0且持续时间为T0的正弦波、以及用于编码值为1的二进制比特的幅度为A1且持续时间为T1的正弦波。
选择所述幅度和持续时间参数对{Ai,Ti}以编码二进制值0和1的标准在以下公式2中描述。编码二进制值0和1的两个正弦波可以具有相同的能量。
作为示例，用于编码二进制比特值0的脉冲之间的期望时间间隔可以是二进制比特值1的三倍。一旦选择了表示二进制比特值1的幅度和持续时间对{A1,T1}，就可以通过设置T0＝3T1并使用公式2来计算编码二进制比特值0所需的幅度A0。
本文描述了一种发送信号序列的网络，所述信号序列包括功率优化波形和具有唯一能量特征的广播、多播或单播唤醒命令。本文还描述了一种设备和技术，用于利用无源接收机接收广播、多播或单播唤醒命令，并且通过根据嵌入在所述唤醒命令中的唯一能量特征生成存储能量阈值事件来解释所述唤醒命令，其中通过将电荷从其临时存储元件转移到其电池来实现所述生成存储能量阈值事件。
本文描述了一种发送询问命令以确定设备的状态(例如，其频率偏移)的网络。所述询问命令可以包括例如未调制的载波。所述网络可以通过检查来自所述设备的无源收发信机的伪随机序列调制的反向散射来确定所述设备的状态(例如，频率偏移)。所述网络可以发送具有唯一能量特征的频率校正命令。一种设备可以利用无源接收机接收频率校正命令，解释唯一能量特征，并且对其时间和频率参考单元进行调整。
现在参考图39，示出了图示网络发起的按需零能量寻呼系统的元件的示意图。该系统可以包括以下中的一者或多者：资产管理实体、核心网络和因特网、一个或多个eNB或接入点、一个或多个促进器、一个或多个设备以及零能量RAN接口。
所述系统可以利用单个无线接入技术(RAT)或多个RAT。这包括蜂窝(LTE)、802.11、蓝牙、ZigBee、NFC、以及RFID等。所述促进器可以是eNB、接入点、远程无线电头或WTRU。所连接的电器、所连接的消费电子设备或具有无线通信能力的任何其它连接的设备也可以用作促进器。所述促进器可以是固定的或能够移动的。所述零能量RAN接口可以是单向的(下行链路)或双向的(上行链路和下行链路)。零能量链路可以通过以下来实现：从eNB、接入点、促进器等发送具有唯一能量特征的无线电信号、以及通过经由所述设备采用使用存储能量阈值分割方法的无源接收机来解释由所述无线电信号携带的命令。
现在参考图40，示出了说明按需零能量寻呼过程的示意图。一旦被部署，设备就可以进入睡眠模式。所述寻呼过程可以由网络事件触发。例如，资产管理实体可以从设备请求数据。在所述按需零能量寻呼过程期间，设备中的有源接收机可以不被开启。除了唤醒命令之外，同步信号和UL配置信息可以由所述设备使用其无源接收机来接收。下面概述所提出的按需寻呼过程的细节。尽管作为列表提供，但是应当理解，这些过程可以以任何适用的顺序实现，可以省略所概述的步骤中的一个或多个步骤，并且可以向该过程添加一个或多个步骤。
在步骤1中，所述网络可以指示第一eNB(eNB1)中断所述设备的睡眠循环。所述网络可以指定要实现的中断的优先级。根据该示例，eNB1可以是所述设备当前注册到的e节点B。eNB1基于指定的中断级别，计算所述唤醒命令的参数(例如，波形类型、功率水平、持续时间、频带等)。eNB1可以确定其是否需要与一个或多个附加eNB(例如，eNB2、eNB3等)或促进器协作，以便实现所需中断类型。
在步骤2中，eNB1可以配置所述促进器(例如，侧链路)。eNB1可以发送所述唤醒命令的要由促进器实现的一部分的参数。eNB1可以从所述促进器接收确认。
在步骤3中，eNB1可以发送所述唤醒命令的将由eNB2实现的部分的参数，并且可以从eNB2接收确认。
在步骤4中，eNB1可以发送所述唤醒命令的将由eNB3实现的部分的参数，并且可以从eNB3接收确认。
在步骤5中，eNB1可以发送所述唤醒命令的它的部分。
在步骤6中，所述促进器可以连续地或同时地发送所述唤醒命令的它的部分。
在步骤7中，eNB2可连续地或同时地发送所述唤醒命令的它的部分。
在步骤8中，eNB3可连续地或同时地发送所述唤醒命令的它的部分。
在步骤9中，所述促进器可以等待预定的时间量，并且可以发送零能量同步信号。所述促进器可以检查从所述设备的无源收发信机反向散射的信号，并且可以确定所述设备的频率参考单元的频率误差。所述促进器可以发送包含频率校正指令和上行链路配置信息的信号。
在步骤10中，所述设备可以使用其无源收发信机来解释从所述e节点B和所述促进器接收的信号。所述设备可以开启其主有源发射机，并且可以将数据发送回所述网络。
现在参考图41A-41B，示出了图示在所述设备与所述e节点B和促进器之间的信号交换的示意图。图41A示出了e节点B和促进器信号。图41B示出了设备信号。所述eNB、促进器和设备的功率分布也在图41中示出。与上述步骤相关联的信号功率水平在图41中用相同的数字标记来指示。
现在参考图42，示出了说明混合寻呼过程的示意图。所述网络可以实现空中中断驱动的对设备(例如DRX模式)的工作循环周期的按需适配，以用于高优先级寻呼供应。所述设备可以从网络接收DRX循环配置信息。为了节省功率，所述设备可以基于从网络接收的DRX循环配置信息，利用长的工作循环周期来对其睡眠计数器进行编程。然后，所述设备可以进入睡眠模式。在正常操作中，所述网络可仅在由寻呼循环定义的达成一致的寻呼时机上寻呼所述设备。所述设备睡眠计数器可以与所述网络的计数器同步，并且所述设备可以仅在编程的寻呼时机期间醒来以解码寻呼消息。
所述寻呼循环适配过程可以由网络事件触发。例如，资产管理实体可以从设备请求数据。所述资产管理实体可以指示优先级或服务质量等级。如果所请求的优先级被设置为高，则网络计算到下一寻呼时机的剩余时间(延迟)。如果所计算的延迟满足所请求的服务等级，则网络可以等待，直到下一个调度的寻呼时机来寻呼所述设备。如果所计算的延迟不满足所请求的服务等级，则所述网络可以发起所述寻呼循环适配过程。下面概述这种寻呼循环适配过程的细节。
尽管作为列表提供，但是应当理解，这些过程可以以任何适用的顺序实现，可以省略所概述的步骤中的一个或多个步骤，并且可以向该过程添加一个或多个步骤。
在步骤1中，所述网络可以指示第一e节点B(eNB1)中断所述设备的睡眠循环。所述网络可以指定要实现的中断的优先级。eNB1可以是所述设备当前注册到的e节点B。eNB1可以基于指定的中断级别，计算所需的空中(OTA)中断信号的参数(例如，波形类型、功率水平、持续时间、频带等)。eNB1可以确定其是否需要与一个或多个e节点B(例如，eNB2和eNB3)协作以实现所需中断类型。
在步骤2中，eNB1可以发送所述OTA-中断信号的将由eNB2实现的部分的参数，并且可以从eNB2接收确认。
在步骤3中，eNB1可以发送所述OTA-中断信号的将由eNB3实现的部分的参数，并且可以从eNB3接收确认。
在步骤4中，eNB1可传送所述OTA-中断信号的它的部分。所述设备可用其无源接收机接收所述OTA-中断信号。
在步骤5中，eNB2可连续地或同时地发送所述OTA-中断信号的它的部分。所述设备可用其无源接收机接收所述OTA-中断信号。
在步骤6中，eNB3可连续地或同时地发送所述OTA-中断信号的它的部分。所述设备可用其无源接收机接收所述OTA-中断信号。该设备可以开启其主有源接收机。
在步骤7中，eNB1可以等待预定时间量，并且可以发送同步信号。所述设备可以利用其主有源接收机来接收所述同步信号。
在步骤8中，eNB1可以发送上行链路配置信息。所述设备可以利用其主有源接收机接收包含所述上行链路配置信息的信号。
在步骤9中，所述设备可以开启其主有源发射机，并且可以将数据发送回网络。
现在参考图43A-43B，示出了图示在所述设备和所述e节点B之间的信号交换的示意图。图43A示出了e节点B功率分布和信号。图43B示出了设备功率分布和信号。与上述编号的步骤相关联的信号功率水平在图43中用相同的数字标记表示。图43A示出了与上述步骤相关的网络组件eNB1、eNB2、eNB3的基于Tx和Rx的功耗。图43B示出了与上述步骤相关联的WTRU的基于Tx和Rx的功耗。
在实现所述OTA中断时，PeNB和SeNB可以以该SeNB在相同频率上发送添加功率量的方式协作，如图43A-43B中所描绘的。所述SeNB还可以在不同的载波频率上发送所述OTA-中断信号的多个部分。
现在参考图44，示出了说明零能量唤醒过程的示意图。一种设备可以包括一个或多个主有源收发信机(TRX)、一个或多个无源接收机、功率管理单元(PMU)和电池。所述无源接收机可包含由二极管D1和电阻器R1所示的整流器、由电容器C1示出的临时存储元件、以及模拟到信息A2I转换器(比较器)和唤醒命令解释器。
所述网络可以发送包括功率优化波形(POW)和具有唯一能量特征的广播、多播或单播唤醒命令的信号序列。所述POW例如可以包括单频或多频正弦脉冲。所述具有唯一能量特征的唤醒命令可以例如使用存储能量事件堆叠、存储能量事件量化或存储能量事件分离编码原理来构造。
所述设备可以从所发送的信号序列中的所述POW和所述唤醒命令中收集能量。所收集的能量可以存储在临时存储元件(电容器C1)中。该存储的能量可以用于为所述设备的所述无源接收机中的A2I和唤醒命令解释器供电。
所述设备可以用其无源接收机接收广播、多播或单播唤醒命令，并且通过根据嵌入在所述唤醒命令中的唯一能量特征而生成存储能量阈值事件来解释所述唤醒命令，其中通过将电荷从其临时存储元件转移到其电池来生成所述存储能量阈值事件。所述设备可以用其无源接收机中的其A2I转换器来监测其临时存储元件(电容器C1)中存储的能量的量。如果由电压VFE指示的临时存储元件(电容器C1)中存储的能量或电荷的量超过预定阈值，所述A2I转换器可将该存储的电荷从所述临时存储元件转移到所述电池，从而清空所述临时存储元件并将所述电压VFE降低到所述阈值以下。每次发生电荷转移时，所述A2I可在其输出处产生脉冲P。
取决于所述唤醒命令的结构，这个电荷转移过程可以重复若干次。所述唤醒命令解释器可以检查脉冲串P，并且如果该脉冲串与所述网络指派给所述设备的模式相匹配，则所述唤醒命令解释器生成中断Y。一旦接收到该中断Y，电源管理单元(PMU)可以生成用于激活所述设备的主收发信机(TRX)的唤醒信号WU。所述A2I转换器阈值电压VTH和脉冲模式P可以在所述设备进入睡眠模式之前由所述网络配置。
所述网络可以采用范围扩展过程来唤醒可能经历显著信号质量降级的目标设备，诸如远离或在障碍物后面的设备。范围扩展可通过波束形成和/或增加唤醒命令中的组成字的功率和/或持续时间来实现。设备所需的功率和/或持续时间可以从所述设备进入睡眠模式之前所报告的路径损耗的估计中导出。可替换地，网络可以逐步通过一组功率和持续时间设置来实现能量斜变过程。所述网络可以实现盲斜变过程，其中它逐步通过多个或所有功率和/或持续时间设置。所述网络还可以实现具有反馈的斜变过程，使得所述网络在每个功率和持续时间设置之后等待预先配置的时间量。如果所述设备在该预配置的窗口期间以唤醒确认进行响应，则所述网络可以终止所述斜变过程。
根据所公开的主题的实施例，可以实现用于唤醒命令错误警报抑制的过程。可以实现鲁棒的唤醒命令，以防止在睡眠模式中的设备响应于由不相关的传输引起的环境中的周围RF能量而虚假地唤醒(导致错误的警报)的情况。当构造唤醒命令时采用多角度和多频率字可减少错误警报。采用复合唤醒命令(例如，结合了存储能量阈值事件分离编码唤醒命令的存储能量阈值事件堆叠命令)也可以减少错误警报。该设备可以进行例如路径损耗测量并通知所述网络。基于所报告的测量，所述网络可以确定所需的错误警报减轻的水平，并且在所述设备进入睡眠模式之前对其进行适当配置。
可以实现伪随机反向散射零能量同步的过程。频率和定时同步是一减少两个节点之间的频率偏移和定时偏移以实现可接受的通信链路的过程。所述节点之一或另一节点(例如，GPS信号)可以用作参考以减小频率偏移和定时偏移这两者。
本文描述了利用基于反向散射的零能量唤醒确认和同步过程的过程、方法和装置。发送所述唤醒命令的节点还可以确定预期或目标设备的频率偏移，并帮助设立定时同步。发射节点(或询问器)可以通过使用来自所述目标设备的无源收发信机(TRX)的伪随机序列调制的反向散射频调来确定频率偏移。该调制的反向散射频调可以反映在所述目标设备处的主VCO偏移。所述发射节点还可以发送时间戳，该时间戳可以确定参考了所述唤醒序列定时的帧、时隙和/或符号定时。
作为初始设备发现过程的一部分，所述目标设备可以获得它们特定的唤醒代码或序列。备选地或附加地，唤醒过程的必要信息(例如，唯一唤醒能量特征以及用于该无源TRX的其它参数)可以由网络发信号通知，并且在睡眠过程激活之前由所述目标设备经由有源TRX接收。在公共唤醒能量序列之后，诸如伪随机码索引之类的必要参数也可以被发送到特定设备ID。该设备ID可以被先验地指派或者在初始网络附着过程期间被指派。
现在参考图45，示出了被反向散射和调制的载波的示意图。在唤醒过程期间，传送唤醒命令的节点可估计所述目标设备中的所述无源TRX的初始频率偏移。所述询问器的接收机可利用反向散射技术来确定所述目标设备中的所述无源TRX的所述初始频率偏移，其中具有唯一能量特征的唤醒命令的接收可触发伪随机(PN)码的发射。
现在参考图46，示出了说明检测过程的示意图。当检测到设备特定的唤醒命令时，无源TRX可开始产生调制了反向散射载波的PN序列。该反向散射的调制载波可以反映所述目标设备的频率和时间参考单元(FTRU)频率偏移。该FTRU可以由所述目标设备中的无源TRX和有源TRX这两者用作参考时钟源。参考时钟偏移可由所述FTRU控制。
一旦询问器发送所述唤醒命令，它就可以开始通过PN码检测来接收设备特定唤醒确认。询问器可以具有关于每个设备的预期PN序列的先验知识。当询问器成功地检测到所述预期PN码时，可以确认唤醒过程是成功的。在PN码接收期间，询问器可估计所述目标设备中的无源TRX的初始频率偏移。所估计的偏移可以被发回所述无源TRX以校正FTRU参考时钟偏移。所述频率校正过程可利用开环或闭环方法，并且可在询问器与目标设备中的无源TRX之间交换多个消息。询问器还可发送关于有源TRX的时间参考以及所估计的频率偏移。
所述PN序列检测和频率偏移估计算法可以利用并行处理单元来加速所述检测和估计过程。此外，可以在多个偏移设置上利用单个处理单元进行迭代以确定所述初始频率偏移，从而权衡复杂度。然而，这种权衡可能会增加检测和估计延时。
现在参考图47，示出了频率偏移估计器的示意图。估计该频率偏移的方法可采用两个PN序列(即，具有相同或不同长度的相同或不同序列)，其中无源TRX可用该两个PN序列调制所述反向散射载波。在仅AWGN信道的情况下，询问器可以为每个PN序列确定具有两个复数的两个峰值。如图47所示，通过取该两个复数之间的相位差，然后将结果除以峰值位置的时间差乘以归一化系数，可以估计频率偏移。该过程可以由最后知道的偏移值来启动，该偏移值可以保存在非易失性存储器中。
匹配滤波器(MF)可以被设计用于所述PN序列。MF的输出可以通过功率转换器，然后在N次迭代上被积分，其中N可以是从1到特定的数。一旦积分周期结束，就可以确定最大元素及其位置，并将其与阈值进行比较。如果满足该阈值，则PN序列检测可以成功。该检测过程可能倾向于大的初始频率偏移，并且因此，人工移位的输入样本可以在不同的频率偏移处使用，其中仅具有相位旋转或具有相位旋转和定时漂移，以保证检测。该过程可以与多个HW单元并行地执行，以加快所述检测过程。当该检测过程完成时，峰值位置可以被关联为“最大索引”。样本提取器可以如图47所示进行采样。
询问节点可以使用范围扩展过程来唤醒远离障碍物或在障碍物后面的具有显著信号质量劣化的设备。所述节点可以设置定时器，以等待来自目标设备的预期响应，该响应从唤醒命令的传输开始。如果询问器没有接收到预期响应，则它可以开始部署用于PN序列检测和频率偏移估计的扩展范围过程。
当设备收集到足够的能量时，以及当检测到设备唤醒命令时，可以利用其预定义的或网络指示的PN序列来连续调制所接收的频调。在执行PN序列检测过程之前，询问器节点可以知道与PN序列相关联的设备。该询问器节点可以在功率转换块之后在T个周期上累积MF输出(其中T是所述PN序列的长度)，并且确定峰值及其索引位置(例如，索引可以从0到T-1变化)。该峰值可以与特定阈值进行比较，以将误报警率保持在目标值以下。可以针对每个积分周期数不同地设置所述阈值。积分缓冲器可以在积分次数(N)之后复位。一旦确定峰值高于所述阈值，则可以进行检测。
在所述检测仅在N次积分之后进行的情况下，询问器可以使用频率偏移估计，这可通过在将N个结果发送到目标设备之前对其求平均而进行，并具有可以等于N次积分或更好的增加的处理增益。可以将该格式作为在进入睡眠模式之前提供的初始设备附着、工厂默认值和/或参数的一部分而通知给所述设备。询问器还可以通过编码预定字段来指示所述范围扩展格式。所述设备可以寻找正常格式或范围扩展模式格式，并并行地对它们进行解码。
所述网络可以发送由功率优化波形和具有唯一能量特征的广播、多播或单播唤醒命令组成的信号序列。
设备可以利用无源接收机接收广播、多播或单播唤醒命令，并且可以通过根据嵌入在该唤醒命令中的唯一能量特征而生成存储能量阈值事件来解释所述唤醒命令，其中所述存储能量阈值事件通过将电荷从其临时存储元件转移到其电池而被生成。
所述网络可以发送询问命令以确定设备的状态(例如，其频率偏移)。该询问命令可以包括未调制载波。所述网络可以通过检查来自设备的无源收发信机的伪随机序列调制的反向散射来确定所述设备的状态(例如，频率偏移)。所述网络可以发送具有唯一能量特征的频率校正命令。
所述设备可以利用无源接收机接收频率校正命令。该设备可以解释唯一能量特征，并且可以对其时间和频率参考单元进行调整。
除了用于发送系统信息的标准方法之外，或者作为用于发送系统信息的标准方法的替代，所述网络可以利用具有唯一能量特征的专门的无线电信标来广播一跟踪区域更新(TAU)命令。该TAU命令可以采用包括前导码和主体的帧结构。该TAU命令帧主体可以例如包含跟踪区域码(TAC)。当广播TAU命令时，网络可以使用资源立方体中的所有元素或元素子集(角度、频率、时间)。所述频率资源可以包括载波和子载波的混合。该载波可以包含在单个频带或多个频带中。SEQ、SET或SETES方法可用于构建所述无线电信标。当构造用于广播所述TAU命令的信标时，网络还可以组合多种方法以创建混合方法。所述信标可以用单频或多频SEQ、SET或SETES方法来构建。所述网络可以从跟踪区域(TA)中的一个、几个或所有eNB广播TAU命令。这可以以周期性的方式或以随机的区间来完成。
除了用于访问系统信息的标准方法之外，或者作为其替代，设备可以利用无源接收机接收TAU命令，并且解释唯一能量特征以访问系统信息(例如TAC)。该设备可以采用存储能量量化、存储能量阈值事件计数或存储能量阈值事件分离解码方法来解释唯一能量特征。这些方法可以以独立的方式使用，或者组合起来以创建用于解释唯一能量特征的混合方法。设备可以采用基于查找表(LUT)的方法来触发跟踪区域更新(TAU)过程。该设备可以将表示其当前已知位置的跟踪区域列表(TAL)存储在LUT中。该TAL-LUT可存储在本地存储器中，且可在设备处于睡眠模式时访问。当处于主动或睡眠模式时，设备可以使用无源接收机来访问系统信息。一旦取回了所述系统信息(例如TAC)，就可以将所取回的该设备当前所在的覆盖区域所在的小区的TAC与存储的TAL-LUT中的TAC相比较。如果没有找到匹配，则如果处于睡眠模式，则该设备可以唤醒，并且使用其有源收发信机来执行TAU过程。一旦完成该TAU过程，所述设备就可以更新其TAL-LUT并进入睡眠模式。
现在参考图48，示出了小区簇的示意图。所述网络可以部署多个小区簇，其在不同的频率上广播TAU命令以识别跟踪区域(TA)边界。所述TAU命令可以采用包括前导码和主体的帧结构。所述TAU命令帧前导码可以包含TA边界指示符代码，并且所述帧主体可以例如包含跟踪区域码(TAC)。所述小区簇可以包括一个或多个小区，并且可以构成TA的一部分或全部。例如，所述小区簇可以集中在TA边界附近，如图48所示。
设备可以通过检测连续接收的TAU命令的载波频率的变化来识别TA边界跨越。该设备可以包括多个无源接收机，其具有被预配置为在不同的载波频率上操作的TAU命令解释器。每个无源接收机可以解码所接收TAU命令的前导码，并且当TA边界指示符代码被解码时生成中断。该设备可以对所产生的中断的数量进行计数，每个中断表示载波频率变化的检测。载波频率变化的数量可以与TA边界跨越阈值进行比较。如果检测到的TA边界跨越的数量超过该阈值，则如果处于睡眠模式，则所述设备可以唤醒，并且使用其有源收发信机来执行TAU过程。
所述网络可以部署促进器，以使得设备能够在保持在睡眠模式中的同时使用其采用间接调制(也称为反向散射)的无源收发信机来执行零能量TAU过程。所述促进器可以是eNB、接入点、远程无线电头或另一设备。所连接的电器、所连接的消费电子设备或具有无线通信能力的任何其它连接的设备也可以用作促进器。所述促进器可以是固定的或能够移动的。所述促进器和所述设备可以彼此紧密接近并且在同一小区的覆盖区域内。所述促进器可以访问网络系统信息以获知其当前所附着的小区的TAC。所述促进器可以发送未调制的载波，并且所述设备可以包括无源收发信机，该无源收发信机采用间接调制(也称为反向散射)来与所述促进器进行通信。所述促进器可以读取存储在所述设备中的TAL-LUT，并且将其当前所附接的小区的TAC与从所述设备取回的TAL中的TAC相比较。如果没有找到匹配，则所述促进器可以代表所述设备执行TAU过程。一旦完成所述零能量TAU过程，所述促进器就可以更新存储在所述设备中的TAL-LUT。
唤醒配置和信令方案可以如本文所述来实现。eNB可以服务具有无源唤醒收发信机的若干WTRU。所述eNB可以采用具有唯一能量特征的唤醒命令来唤醒所述WTRU。以下描述包括可能的信令方案，eNB可以通过该信令方案来配置与所述WTRU相关联的唯一能量特征。
组特定能量特征可被用于唤醒特定类别的WTRU。该组特定能量特征可以作为系统信息消息(例如SIB-2/SIB-3等)的一部分来广播。SIB-2中的示例信令在下面的表2中示出。
表2
值s1及s2可为多播能量特征序列，其分别被指派用于唤醒属于类别1及类别2的WTRU。
所述eNB可以将WTRU特定能量信号作为RRC消息的一部分来发送。
在表3中，可以在PCCH逻辑信道上用信号发送所述特征序列。
表3
特征序列e1可被指派给WTRU。如果WTRU从公共广播消息(例如系统信息消息)和WTRU特定消息(例如RRC)两者中接收到特征指派，则该WTRU可以使用由WTRU特定消息接收的特征指派。
可替换地，EUTRAN也可以使用公共广播消息和WTRU特定消息传送来发信号通知所述特征指派。在以上所示的示例中，s1、s2可以表示通过公共广播(例如SIB)发送的序列集合(例如s1＝{a1,a2,a3,a4},s2＝{b1,b2,b3,b4}，其中ai,bi是特征序列)，并且e1可以表示一代表了一序列在所述序列集合中的位置的整数。对于WTRU在SIB中接收s1，而在RRC中接收e1＝2的情况，所指派的序列将是a2。
现在参考图49，该图示出了WTRU发起的唤醒命令能量特征指派过程。WTRU可以选择一特征序列，并向eNB发送关于其所选择的序列的信号。所述eNB可以确认没有其他WTRU选择了相同的特征序列。WTRU可以独立地或在EUTRAN的帮助下选择所述特征序列。后一过程的步骤在此描述。应当理解，下面概述的一个或多个步骤可以以与这里所呈现的不同的顺序来执行，并且一个或多个步骤可以被添加到下面陈述的步骤或从下面陈述的步骤中移除。
所述eNB可以使用SIB信令来提供序列集合(例如，s1)。WTRU可以随机地选择序列集合中的序列(例如，e1)作为RRC连接请求的一部分。eNB可以基于所述序列是否已经被其他WTRU选择来拒绝或确认所选择的序列。WTRU2可能选择与WTRU1所选择的相同的序列。eNB可以拒绝所选择的序列，并且WTRU2可以重复所述序列选择步骤(即，RRC连接请求)。
现在参考图50，示出了说明用于唤醒过程的适配功率传输的示意图。分配用于唤醒传感器的功率量可以是动态的。该功率量可以取决于已经发生的尝试唤醒传感器的不成功尝试的次数。该方法可以确保在唤醒传感器和避免干扰中提供可接受的折衷时，执行正确的功率增加量。对于第一时刻，可以使用最小所需功率。对于每个随后的不成功尝试，功率可以逐步增加，直到接收到唤醒确认。更准确地说，在时间t的功率分配可以写为：
Pt＝Pt-1+δ(t-1)r. 公式3
变量r可以表示功率步长增量。δ(x)可以表示在每个时刻提供的增加速率。作为示例，δ(x)＝x2可以表示在每次不成功的尝试时二次方增加。另一方面，δ(x)＝c可以表示在每个不成功的时刻的恒定增加。前述方案可以取决于唤醒确认，以便能够在每个不成功的时刻适配所述发射功率分配。
可能出现一“盲”方案，其中发射机不期望接收唤醒确认。在这种情况下，可以存在固定数量的重传以用于以功率增加δ(x)来唤醒传感器。
主eNB可以监视相邻小区的系统信息-2(SIB-2)广播消息。所述主eNB可以推断由相邻小区在感兴趣的资源块中提供的功率量以及它可能需要提供用于唤醒传感器的额外功率量。应当理解，下面概述的一个或多个步骤可以以与这里所呈现的不同的顺序来执行，并且一个或多个步骤可以被添加到下面陈述的步骤或从下面陈述的步骤中移除。
在步骤1中，主eNB可以推断所述相邻小区的参考信号的每资源元素能量(EPRE)。
在步骤2中，主eNB可以从SIB-2中读取p-b的值，其中p-b的值被定义为ρB/ρA，其中ρB为参考信号功率，且ρA为PDSCH功率。
从步骤1和2，主eNB可以获得由相邻小区i提供的每EPRE的PDSCH功率，其为假设主eNB分配N个资源块以唤醒传感器，则可以获得由相邻小区i贡献的这些资源块上的估计功率为/>其中NRB表示每个资源块的资源元素的数目。
唤醒传感器所需的添加功率的量可以被估计为其中P是唤醒传感器所需的总功率，并且该量δ使相邻小区的功率的估计误差和需要由每个小区补偿的路径损耗这两者成块(lump)。
现在参考图51，示出了图示协调eNB的基于RB使用信息共享的TX功率适配的示意图。主eNB可以通过X2接口显式地向相邻小区(辅助eNB)请求在其感兴趣的资源块中的功率分配。基于所述相邻小区的功率分配，所述主eNB可以相当准确地估计所需功率。
在步骤1中，所述主eNB可以发出对相邻小区的请求，以请求其提供在下一T′s在其感兴趣的资源块(即，旨在用于唤醒目的资源块)上的功率分配，其中T′>(T2-T1)。假设T2表示WTRU/传感器需要被寻呼的时刻，T1可以基于回程延迟而被选择，该回程延迟又取决于在主eNB和所请求的小区之间的站点间距离，以确保在寻呼时刻(paging instant)之前来自所述相邻小区的信息的可用性。
如果eNB执行半持久调度，则可以由相邻小区以非因果方式提供功率分配。此外，替代由主eNB显式请求在特定资源块上的功率分配，相邻小区可以报告在更宽的资源块集合上的功率分配，只要它们周期性地包括所述感兴趣的资源块即可。主eNB可以使用最近接收到的分配或在最近几个时刻上接收到的平均值作为良好的估计。这种方案的优点在于，在寻呼时刻之前没有主eNB需要从相邻者请求功率分配的隐含期限，尽管是以准确性为代价的。
在步骤2和步骤3中，用于不久的将来的功率使用信息可以由相邻小区基于其遵循的预定功率分配或者基于半持久调度机制来提供。
在步骤4中，寻呼时刻传输可以从主eNB被发送到WTRU或传感器。
所述网络可以广播组特定的唯一能量特征作为系统信息消息(例如SIB-2、SIB-3)的一部分，以唤醒特定类别的设备。所述网络可以广播设备特定的唯一能量特征作为RRC消息的一部分(例如，在PCCH逻辑信道上用信号通知)以唤醒特定设备。所述网络可以使用具有唯一能量特征的跟踪区域更新(TAU)命令来广播系统信息(例如，跟踪区域标识、跟踪区域码等)。设备可以利用无源接收机接收TAU命令，解释唯一能量特征以访问系统信息并且触发跟踪区域更新过程。
以上描述可以应用于IEEE 802.11系统。AP可以使用专门的信标i。该信标帧可以是双重目的。该信标帧可以是常规信标帧和/或唤醒信标帧。构成该唤醒信标帧的OFDM符号可以包括在一预先配置的子载波集合中的唯一导频序列。所述唤醒信标帧可以包括唯一能量特征。
STA可以用无源接收机接收唤醒信标帧，解码构成该信标帧的OFMD符号的子载波的预配置集合中的唯一导频序列，解释唯一能量特征，以及生成唤醒中断。
以下描述包括使用专门的信标传输来唤醒STA。该专门的信标可以用作用于所述STA的常规信标帧，并且可以用作用于所述STA中的无源接收机的具有唯一能量特征的唤醒信号。
现在参考图52，示出了说明专门的信标传输的示意图。图52示出了一种机制，通过该机制，STA可以知道由AP发送的专门的信标。在PHY的信标帧传输期间的OFDM符号集合上，可以在诸如图52所示的唤醒导频子载波的预配置子载波中，发送唯一导频序列(例如，长度为七的Zadoff Chu序列)。
用于唤醒STA的特征序列可以在预配置的子载波集(例如，唤醒特征子载波)上提供，所述预配置的子载波集可以是连续的或分布式的。
唯一唤醒导频序列在唤醒导频子载波上的存在可以使STA知道当前OFDM符号是正被发送的专门的信标帧的一部分。因此，所述STA可以忽略所述唤醒特征子载波，以对所述信标帧进行解码。
所述无源接收机可解码来自唤醒子载波的信号，并且如果所解码的特征匹配其自己的唤醒特征，则可唤醒STA中的有源TRX。为了防止所述无源接收机在常规传输期间唤醒所述有源TRX(即，为了防止错误警报)，辅助接收机可以在唤醒载波中查找特征，并且在所述唤醒导频子载波中查找所述唯一唤醒导频序列的存在。
现在参考图53，示出了图示专用唤醒信号传输的示意图。该专用唤醒信号可以包括一组时间上的OFDM符号。该信号可用于传送与唤醒命令相关联的唯一能量特征，该唤醒命令可由STA中的无源接收机用来唤醒有源TRX。该信号可以就在信标之前发送，或者可以在AP感测到介质空闲时的任何时间发送(例如，在图53中所示的连续信标传输之间)。如上所述，可以存在唯一标识符(例如长度为7的Zadoff Chu序列)以使得所述唤醒接收机知道该OFDM帧是针对它们的，并且使得传统STA丢弃该帧。
本文描述了个体唤醒过程和组唤醒过程以及冲突避免。在常规系统中，STA可能被要求至少在信标周期的一些倍数处唤醒以知道它们是否有数据要接收。下面的描述包括一使用一STA子集的无源接收机而仅唤醒该STA子集的过程(即，组唤醒过程)。
除了仅在需要时唤醒STA之外，这里描述的方法可以避免冲突，该冲突可能是PS-POLL阶段中存在的潜在问题。
现在参考图54，示出了唤醒命令能量特征配置、STA唤醒、和数据传送的示意图。应当理解，下面概述的一个或多个步骤可以以与这里呈现的顺序不同的顺序执行，并且一个或多个步骤可以被添加到下面陈述的步骤或从下面陈述的步骤移除。
在STA进入打盹状态之前(即，当STA传送功率管理比特被设为1的空帧时)，AP可动态地指派唤醒命令能量特征。
可以向将要进入打盹状态的多个STA提供相同的特征。在这种情况下，AP可以使用该特征来唤醒多个STA。作为替代，AP可以将唯一特征配置给各个STA，以便唤醒各个STA。
在AP传送信标之前，AP可唤醒其想要向其发送缓冲数据的STA。STA可由传送带有先前配置的唯一特征的唤醒命令的AP唤醒。
此后，可以进行常规的PS-POLL过程。对常规PS-POLL过程的一个修改可以是：只有一STA子集(即，STA的主接收机)可能已经被所述AP唤醒。
尽管所述AP可以唤醒一STA子集，但是指示可用于STA的数据的业务信息映射(TIM)可以不被改变并且可来自传统系统。这可以是由于该TIM包含一些数据或存储项，其具有由于选择性唤醒而尚未唤醒的其它STA的信息。
在图54所示的示例呼叫流中，站STA-1和STA-2都可以被唤醒。然而，PS-POLL可能仅对STA-1成功。可替换地，可以基于需要被传送的数据(例如，AC_VI、AC_VO等)的优先级(这可以是AP已知的)来选择性地唤醒一些STA。
常规STA可以在进入睡眠之前将功率管理比特设置为1。这可以允许AP知道该STA将要处于睡眠模式，从而AP可以缓冲分组。
对于每个唤醒循环仅接收少量数据的STA，默认操作可以是在指定的时间量内唤醒(一旦AP唤醒它们)，并且然后在没有“功率管理”消息的情况下，在此之后立即进入睡眠。STA可以发送消息“M2M模式操作请求”，使得AP知道该STA在唤醒固定时间量之后正在请求进入睡眠。该配置可以是STA可以从AP请求的一次性配置。可以存在从AP到STA的确认消息“M2M模式确认”，以接受M2M模式改变。STA此后可在其具有来自AP的数据时唤醒。如果STA想取消“M2M模式操作”，则它可能必须等待直到AP递送数据。作为替代，AP可以在每T秒唤醒STA一次之后轮询STA，以便取消M2M模式。这里，T可以是非常大的值。
本文描述了用于STA唤醒的多特征序列。特征序列集合S＝{so，s1，...sN}可被指派以唤醒STA，其中si是唯一特征序列。尽管这些序列中的任何一个序列si都可以用于唤醒STA，但是每个序列都将对功率节省能力具有不同的影响。例如，s0可以用于对STA的一个有源接收链上电，s1可以用于对两个接收链上电，等等。取决于要发送到STA的业务，AP可以调用适当的特征序列。作为示例，如果视频业务要被递送到STA，则AP可以调用将使得四个接收链在STA处活动状态的特征序列。特征序列集可以被构造为主特征序列和辅助特征序列的级联。这里，S＝[Ap As]，其中Ap是基本特征序列(用于唤醒有源TRX)，而As可以是长度为比特的辅助特征序列(其中N是所述特征集合中的序列的数量)，用于调用STA的功率节省能力上的特定特征。
尽管本发明的特征和元素可以在实施例中以特定组合或顺序描述，但是每个特征或元素可以在没有实施例的其他特征和元素的情况下单独使用，或者在与或不与本发明的其他特征和元素的情况下以各种组合使用。
尽管本文描述的解决方案考虑IEEE 802.11、LTE-A、新无线电(NR)或5G特定协议，但是可以理解，本文描述的解决方案不限于这种情形，并且也可应用于其它无线系统。
尽管上述按照特定组合描述了特征和元素，但是本领域技术人员将理解的是每个特征或元素可以被单独使用或以与其它特征和元素的任何组合来使用。此外，于此描述的方法可以在嵌入在计算机可读介质中由计算机或处理器执行的计算机程序、软件或固件中实施。计算机可读媒体的示例包括电子信号(通过有线或无线连接传输)和计算机可读存储媒体。计算机可读存储媒体的示例包括但不限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓冲存储器、半导体存储设备、诸如内部硬盘和可移除磁盘之类的磁媒体、磁光媒体、以及诸如CD-ROM碟片和数字多用途碟片(DVD)之类的光媒体。与软件相关联的处理器可以用于实施在WTRU、UE、终端、基站、RNC或任意主计算机中使用的射频收发信机。

Claims (19)

1.一种由包括第一收发信机和第二收发信机的无线发射/接收单元(WTRU)实施的方法，该方法包括：
使用所述第一收发信机接收第一配置信息，其中所述第一配置信息包括用于第一不连续接收(DRX)循环的配置信息和用于至少一个第二DRX循环的配置信息；
基于用于所述第一DRX循环的所述配置信息，进入所述第一收发信机的所述第一DRX循环；
使用所述第二收发信机从第一网络节点接收第一消息，其中所述第一消息包括中断所述第一DRX循环并且使用第二DRX循环的命令；
确定用于所述第一收发信机的第二DRX循环，其中所述第二DRX循环基于用于所述至少一个第二DRX循环的所述配置信息和所接收的第一消息；以及
激活所述第一收发信机，并基于所确定的第二DRX循环来接收第二消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，进入所述第一DRX循环包括将所述第一收发信机置于睡眠模式。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，每个第二DRX循环与一优先级等级相关联。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所接收的第一消息的参数基于相关联的优先级等级。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所确定的第二DRX循环具有比所述第一DRX循环更短的睡眠循环。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于使用所述第二收发信机接收到所述第一消息，由所述第一收发信机接收同步信号。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所接收的第一消息包括能量特征，所述能量特征包括具有不同持续时间和幅度的具有相同能量的一个或多个部分。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
由所述第二收发信机从所接收的第一消息中提取能量。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所接收的第二消息是寻呼消息。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述寻呼消息是基于所确定的第二DRX循环在寻呼时机处被接收的。
11.一种无线发射/接收单元(WTRU)，该WTRU包括：
处理器；
第一收发信机；以及
第二收发信机，其中：
所述第一收发信机被配置为接收第一配置信息，其中所述第一配置信息包括用于第一不连续接收(DRX)循环的配置信息和用于至少一个第二DRX循环的配置信息；
所述处理器被配置为基于用于所述第一DRX循环的所述配置信息，进入所述第一收发信机的所述第一DRX循环；
所述第二收发信机被配置为从第一网络节点接收第一消息，其中，所述第一消息包括中断所述第一DRX循环并使用第二DRX循环的命令；
所述处理器还被配置为确定用于所述第一收发信机的第二DRX循环，其中，所述第二DRX循环基于用于所述至少一个第二DRX循环的所述配置信息和所接收的第一消息；
所述处理器还被配置为激活所述第一收发信机；以及
所述第一收发信机还被配置为基于所确定的第二DRX循环，接收第二消息。
12.根据权利要求11所述的WTRU，其中所述处理器被配置成通过将所述第一收发信机置于睡眠模式中来进入所述第一DRX循环。
13.根据权利要求11所述的WTRU，其中每个第二DRX循环与一优先级等级相关联。
14.根据权利要求13所述的WTRU，其中所接收的第一消息的参数基于相关联的优先级等级。
15.根据权利要求11所述的WTRU，其中所确定的第二DRX循环具有比所述第一DRX循环更短的睡眠循环。
16.一种基站，包括：
处理器；以及
收发信机，
所述处理器和收发信机被配置为：
发送对于相邻小区提供在感兴趣的资源块上的功率分配的请求；
从所述相邻小区接收基于预定功率分配的近期功率使用信息；以及
向无线发射/接收单元(WTRU)发送寻呼时刻传输。
17.根据权利要求16所述的基站，其中，所述预定功率分配遵循半持久调度机制或者基于半持久调度机制。
18.一种由基站实现的方法，所述方法包括：
发送对于相邻小区提供在感兴趣的资源块上的功率分配的请求；
从所述相邻小区接收基于预定功率分配的近期功率使用信息；以及
向无线发射/接收单元(WTRU)发送寻呼时刻传输。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述预定功率分配遵循半持久调度机制或基于半持久调度机制。
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