CN1980092A - 一种利用公共物理信道信息减少终端功耗的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种减少终端功耗的方法，包括以下步骤：网络侧的发信机发送无线帧；终端接收到每个传输时间间隔的第一个无线子帧，当该第一个无线子帧的信号强度小于表示有信号的预定值时，中止对整个传输时间间隔中的后续数据的接收。在本发明中，通过在终端接收无线帧的过程中，对信号强度、TFCI值、或者分组信息是否为该终端所在的组号进行判断，从而提前获知是否有自己需要接收的数据。在判断不需要接收数据时，停止接收后续数据，从而可以降低功耗，延长待机时间。

Description

一种利用公共物理信道信息减少终端功耗的方法

技术领域

本发明涉及一种减少终端功耗的方法，特别是涉及一种利用公共物理信道信息减少终端功耗的方法。

背景技术

在现有的移动通信系统中，存在着网络和终端通过下行公共物理信道来保持下行的业务连接(如3GPP中终端处于RRC的CELL_FACH状态下，网络会通过公共物理信道S-CCPCH向终端发送高层的数据或信令)的情况。在这种情况下，可能会有超过一个的终端监听该公共物理信道，终端物理层对接收到的S-CCPCH信号进行译码等处理，并将正确译码的数据传递给高层(MAC层)，由高层根据数据中的终端标识(UEID)判断该数据是否是发给本终端的。

在目前的3GPP终端中，在通过下行公共物理信道来保持下行的业务连接的情况下，终端除了可以在特定时间进行异频邻小区的测量外，会持续监听下行公共物理信道。这意味着通常终端会在每个无线帧都会开启接收机进行数据接收。

物理层与MAC层之间传输的数据是具有周期性的，该周期在3GPP中被称为传输信道的传输时间间隔(TTI)。3GPP中下行传输信道的传输时间间隔可以是10ms、20ms、40ms、80ms。3GPP中无线帧长度固定是10ms。

另外，下行公共物理信道本身可能是不连续的。如果前述的下行公共物理信道是不连续分配的，原则上终端可以在没有测量、下行同步跟踪、接收广播信息等其他接收任务的情况下，在该下行公共物理信道的发送间隙关闭接收机。

以下是一个在3GPP的TD-SCDMA中通过下行公共物理信道来保持下行的业务连接的例子。TD-SCDMA中无线帧长度是10ms。

本例中使用了40ms的传输时间间隔，并使用了不连续的S-CCPCH，重复周期是160ms，重复长度是40ms。在这种情况下，在网络侧的发信机侧，高层给物理层的数据块要在一个传输时间间隔内发出去。如图1所示，每个数据块都占用了40ms的传输时间；而图中用灰色标记的无线帧表示该帧被S-CCPCH占用，用白色标记的无线帧表示该帧不被S-CCPCH占用。

对于终端侧，则必须由物理层在S-CCPCH占用的无线帧解调数据，并在接收完每40ms的数据后进行信道译码等处理，才能正确解出一个传输时间间隔内的高层数据，并交给高层。

如果按照3GPP原有的做法，终端物理层必须接收完整个传输时间间隔内的数据并将数据交给数据链路层(L2)后，才能判断出这部分数据是否是属于终端自己的。这意味着即使这块数据即使不是发给本终端的，终端也必须在整个传输时间间隔内必须处于接收状态。而处于接收状态的终端为了解调、译码等工作而必须处于功耗较高的状态。

在一些特殊情况(如集群通信模式)下，网络会要求终端长时间处于使用下行公共物理信道来保持下行业务连接的状态，这就会带来很大的终端功耗问题。当网络侧配置的传输时间间隔比较大时，该问题就变得尤为突出。对于普通的手持终端，在电池容量有限的情况下，终端的待机时间会因此而变得很短。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种减少终端功耗的方法。

本发明减少终端功耗的方法，包括以下步骤：

步骤一，网络侧的发信机发送无线帧；

步骤二，终端接收到每个传输时间间隔的第一个无线子帧，当该第一个无线子帧的信号强度小于表示有信号的预定值时，中止对整个传输时间间隔中的后续数据的接收。

其中，每个无线帧的公共物理信道信息中包括分组信息和TFCI信息，该分组信息为接收该无线帧的终端的组号，其依据终端的UEID对网络中的终端进行分组而产生。上述公共物理信道信息是通过将该分组信息与TFCI信息相组合后，按照与3GPP中TFCI相同的方式而获得。

在上述方法中，当该第一个无线子帧的信号强度大于或者等于该预定值时，该终端继续接收该传输时间间隔内的第二个无线子帧，完成第一个无线帧的接收，在根据对第一个无线帧译码而获得的公共物理信道信息中的TFCI为0时，中止对整个传输时间间隔中的后续数据的接收。

或者，当该第一个无线子帧的信号强度大于或者等于该预定值时，该终端继续接收该传输时间间隔内的第二个无线子帧，完成第一个无线帧的接收，该终端在接收到的公共物理信道信息中的分组信息与该终端所在的组号不相同时，中止对整个传输时间间隔中的后续数据的接收。

或者，当TFCI不为0，该终端在接收到的公共物理信道信息中的分组信息与该终端所在的组号不相同时，中止对整个传输时间间隔中的后续数据的接收。

本发明的有益效果是：通过在终端接收无线帧的过程中，对信号强度、TFCI的有效性、或者分组信息是否包括该终端所在的组号进行判断，从而提前获知是否有自己需要接收的数据。在判断不需要接收数据时，停止接收后续数据，从而可以降低功耗，延长待机时间。

附图说明

图1为3GPP TD-SCDMA中所采用的无线帧的帧结构图。

图2为本发明减少终端功耗的方法的流程图。

图3为3GPP TD-SCDMA中所采用的无线帧的时隙结构图。

图4为本发明所形成的无线帧的时隙结构图。

具体实施方式

以下将结合附图说明本发明减少终端功耗的方法。

在3GPP的TD-SCDMA中，通过下行公共物理信道来保持下行的业务连接时，每个终端都有自身的终端标识UEID。在本发明中，为了实现利用公共物理信道信息减少终端功耗，首先需要依据终端UEID对网络中的终端进行分组，假设这里分为Ng个组，组号分别为0、1、....Ng-1。终端是随机分组的，但是一旦分组后，在此后的通信过程中该终端所在的分组(组号)就是固定的。每个终端所在的组号(Group_ID)的计算公式是：

Group_ID＝UEID/Ng mod Ng    (1)

其中，表示向下取整运算，mod表示取模运算。

如图2所示，本发明的方法包括以下步骤：

步骤1，网络侧的发信机在发送高层数据的同时，在每个无线帧中将分组信息也发送出去，该分组信息为需要接收该数据的终端所在的组号。

在3GPP中，物理信道上可以携带传输格式组合信息(Transport FormatCombination Indicator，TFCI)用以指示当前各个传输信道的格式。TFCI是物理层控制比特，该信息在每个无线帧上发送。TFCI在无线帧上的位置如图3所示。当传输格式组合(Transport Format Combination)的数量为Nt，则编码前的TFCI取值为0，1，2……Nt，根据3GPP规范，其中的1至Nt可指示当前的传输格式组合种类，而0保留给特殊突发使用。

在此基础上，为了能在发送高层数据的同时发送分组信息，本发明提出了一种新的物理层控制信息TG(TFCI and Group Imformation)，该信息由编码前的TFCI信息与分组信息组合而成，从公式2中可以看出，在物理层控制信息TG中同时包含了编码前的TFCI信息和分组信息。

$\mathrm{TG}=\{\begin{array}{c}0,\mathrm{TFCI}=0\\ \mathrm{TFCI}+\mathrm{Group}\_\mathrm{ID}\×\mathrm{Nt},\mathrm{TFCI}\≠0\end{array}---\left(2\right)$

由于TFCI＝0是保留给特殊突发使用的，因此，在本发明中也将TG＝0保留给特殊突发使用，当然，可以不限于这种规定。这样，TG共有Ng×Nt+1种可能取值；而对一个特定组(Group_ID＝S)的终端而言，有效的TG包括{0，1+S×Nt，2+S×Nt……Ng+S×Nt}共Ng+1个元素。

发信机生成TG后，按照3GPP对TFCI编码的方式，对TG进行编码。编码后的TG取代3GPP中TFCI比特的位置在无线帧上进行发送，如图4所示。这样，每个无线帧携带了包括分组信息和TFCI信息的完整的物理层控制信息TG。

终端在接收到每个传输时间间隔的第一个无线子帧(5ms)后，对下行公共物理信道的信号强度进行测量。当所测量的信号强度小于预定值，例如比信标信道(Beacon Channel)低预定值(如6dB)时，则认为该信道无信号，可以中止接收整个传输时间间隔中的数据。当所测量的信号强度大于或者等于预定值，即，该下行公共物理信道在第一个无线子帧有信号时，终端继续接收第二个无线子帧。

当终端接收到每个传输时间间隔中的前两个无线子帧，即，第一个无线帧时，对第一个无线帧进行译码，根据译码获得的TG信息获得TFCI信息和分组信息。然后，判断该TFCI信息是否为0，或者分组信息与终端所在的组号是否相同。当TFCI信息为0，或者分组信息与终端所在的组号不同时，则认为当前数据不是发送给本终端的。此时，该终端停止后3帧数据的接收，从而可以节约功耗。当TFCI不为0且分组信息为终端所在的组号时，则继续接收整个传输时间间隔中的剩余数据，即后3帧数据，并对40ms的数据进行信道译码等处理，之后发送给高层，由高层根据终端标识判断该数据是否真的是发给本用户的。

在停止接收该传输时间间隔的后续数据后、或者在完成整个传输时间间隔中的数据接收后，如果终端没有测量、下行同步跟踪、接收广播信息等接收任务，则进入睡眠状态，可以关闭接收机，从而降低功耗。在睡眠时间结束后，终端重新进行上述过程。

通过上述方法，可以在数据不是发送给某个终端所在的分组时，避免该终端在整个传输时间间隔内处于接收状态这种的情况，从而在该终端没有接收数据时，提前结束接收状态，降低终端的功耗，延长终端的待机时间。

为了进一步理解本发明，以下以一个实例来进一步说明本发明的方法。

在这个例子中，以终端被分为4组为例进行说明。当前FACH所在的CCTrCH中只有一个FACH信道，传输格式有3种{TF0，TF1，TF2}，系统给该CCTrCH配置了16个编码后的TG比特。

在这种配置下，Ng＝4，Nt＝3，TFCI的取值为{0，1，2，3}，其中TFCI取值1、2、3分别对应传输格式为TF0、TF1、TF2。使用该FACH的用户被分为4组(Group_ID分别为0、1、2、3)。假设当前的FACH是发送给第1组用户的，并且使用了TF2的传输格式；即Group_ID＝1，TFCI＝3。则此时：

TG＝TFCI(3)+Group_ID×Nt(3)＝6

TG取值为6，转化为二进制为0110。编码前的TG(即0110四个二进制比特)按照3GPP对TFCI编码的方式编码后变为16比特，再拆分为4部分(按照拆分TFCI的方式)在1个无线帧中发送出去。

对于终端，当接收到了第一个无线子帧后，对下行公共物理信道的信号强度进行测量。当所测量的信号强度比信标信道(Beacon Channel)低预定值(如6dB)，则认为该信道无信号，可以中止接收整个传输时间间隔中的数据。当该下行公共物理信道在第一个无线子帧有信号时，终端继续接收第二个无线子帧，这两个无线子帧的信息合起来构成一个无线帧的信息。

当终端接收到第一个无线帧时，对第一个无线帧中的TG信息进行译码，根据译码获得的编码前的TG信息(上述例中的0110比特，即6)，进而获得该信道上的TFCI信息(TFCI＝3)和分组信息(Group_ID＝1)。

一个属于第0组的终端对TG比特进行译码并获知TG为6(对应的TFCI＝3，Group_ID＝1)，则信道中包含的分组信息Group_UD＝1与该终端实际所在的组号(Group_ID＝0)不同，因此该终端可以判断整个传输时间间隔的数据都不是发给自己的，从而可以不再接收后面30ms的3个无线帧。

同理，对于第1组的终端而言，有效的TG取值范围应当是{0，4，5，6}，终端解得的TG＝6，可以判断本传输时间间隔的数据是发给本组终端的，而且TFCI＝TG-Group_ID×Nt＝3。终端因而需要继续接收后面30ms的3个无线帧，并根据计算出来的TFCI对40ms的数据进行信道译码等处理，之后发送给高层，由高层根据终端标识判断该数据是否真的是发给本用户的。

在中止接收后续数据后或者完成整个传输时间间隔中的数据接收后，如果终端没有测量、下行同步跟踪、接收广播信息等接收任务，则该终端进入睡眠状态，可以关闭接收机，从而降低功耗。在睡眠时间结束后，终端重新进行上述过程。

通过采用上述方法，可以使得在终端与网络之间通过下行公共物理信道保持业务连接的情况下，终端能够在数据发送的多个无线帧时间内，通过第一个无线帧的TG判断出是否有必要进行后续数据的接收。这使得每个必要接收后续数据的终端尽早结束数据接收从而降低了其接收功耗。

本发明并不局限于上述实施例，那些本领域普通技术人员通过阅读本申请后对本发明所做的简单的修饰、修改或者等同方案，都应该落在本发明的权利要求的方法所要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种减少终端功耗的方法，其包括以下步骤：

步骤一，网络侧的发信机发送无线帧；

步骤二，终端接收到每个传输时间间隔的第一个无线子帧，当该第一个无线子帧的信号强度小于表示有信号的预定值时，中止对整个传输时间间隔中的后续数据的接收。

2.如权利要求1所述的方法，其中，每个无线帧的公共物理信道信息中包括分组信息和TFCI信息，该分组信息为接收该无线帧的终端的组号。

3.如权利要求2所述的方法，其中，依据终端的UEID对网络中的终端进行分组而产生该分组信息。

4.如权利要求3所述的方法，其中，通过将该分组信息与TFCI信息相组合后，按照与3GPP中TFCI相同的方式而获得上述公共物理信道信息。

5.如权利要求1或4所述的方法，其中，当该第一个无线子帧的信号强度大于或者等于该预定值时，该终端继续接收该传输时间间隔内的第二个无线子帧，完成第一个无线帧的接收，在根据对第一个无线帧译码而获得的公共物理信道信息中的TFCI为0时，中止对整个传输时间间隔中的后续数据的接收。

6.如权利要求4所述的方法，其中，当该第一个无线子帧的信号强度大于或者等于该预定值时，该终端继续接收该传输时间间隔内的第二个无线子帧，完成第一个无线帧的接收，该终端在接收到的公共物理信道信息中的分组信息与该终端所在的组号不相同时，中止对整个传输时间间隔中的后续数据的接收。

7.如权利要求5所述的方法，其中，当TFCI不为0，该终端在接收到的公共物理信道信息中的分组信息与该终端所在的组号不相同时，中止对整个传输时间间隔中的后续数据的接收。

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