TW201622391A - Lte系統之drx模式的控制方法 - Google Patents

Abstract

一種LTE系統之DRX模式的控制方法包含根據一封包暫存器的一封包量判斷該封包暫存器的狀態，當該封包量低於一空載臨界值，該封包暫存器為空載狀態，此時，一空載計時器進行倒數，若該空載計時器完成倒數，則下一個DRX週期中，該用戶設備於一個DRX週期中的該待命監聽時間減少至少一訊框時槽，且該用戶設備於一個DRX週期中的該睡眠時間增加至少一訊框時槽。當該封包量高於一過載臨界值，該封包暫存器為過載狀態，此時，一過載計時器進行倒數，若該過載計時器完成倒數，則在下一個DRX週期中，該用戶設備於一個DRX週期中的該待命監聽時間增加至少一訊框時槽，且該用戶設備於一個DRX週期中的該睡眠時間減少至少一訊框時槽。

Description

LTE系統之DRX模式的控制方法

本發明是關於一種LTE系統的控制方法，特別是關於一種LTE系統之DRX模式的控制方法。

由於無線通訊的蓬勃發展，許多資訊透過無線通訊進行傳輸，但由於一般可攜式的用戶設備(User equipment)所能攜帶之電量有限，若用戶設備隨時皆處在接收狀態的清醒模式(Active mode)時，將使得用戶設備之電量快速耗盡，因此LTE(Long term evolution)系統訂定有DRX(Discontinuous reception)模式以節省用戶設備的用電量，其中DRX模式定義有許多參數供通訊商使用，例如：非活躍計時器(Inactivity timer)、待命監聽計時器(On-duration timer)、DRX短週期(Short DRX cycle)及DRX長週期(Long DRX cycle)。

請參閱第1圖，為LTE系統之DRX模式的基礎運作原理，其中方塊所代表的是用戶設備接收訊號之訊框時槽(frame)，當用戶設備處於清醒模式(Active mode)時，該非活躍計時器T_in 開始倒數，若有下行(Downlink)封包需要接收時，該非活躍計數器T_in 會重置而無法完成倒數，而若一直沒有下行封包需要接收時，且該非活躍計時器T_in 完成倒數，使該用戶設備進入DRX模式，該用戶設備在DRX模式中可以減少監聽實體下行控制通道(Physical downlink control channel)的頻率，更甚是將射頻模組關閉來節省用電。

請參閱第1圖，在該用戶設備進入DRX模式時，會先進入DRX短週期T_SDC ，在DRX短週期T_SDC 中首先會經過一待命監聽時間後再進入一睡眠時間，其中該用戶設備組處於該待命監聽時間即是減少監聽實體下行控制通道的頻率，但仍可接收下行封包，該用戶設備組處於該睡眠時間則是將射頻模組完全關閉而無法接收下行封包。請參閱第1圖，經過兩個DRX短週期T_SDC 後，該用戶設備進入DRX長週期T_LDC ，由於DRX長週期T_LDC 中的該睡眠時間較該DRX短週期T_SDC 的該睡眠時間長，因此，進入DRX長週期T_LDC 中的該用戶設備能更為省電。

請參閱第2圖，為使該用戶設備進入DRX模式中時能持續地具有封包接收能力，若在該用戶設備處於該待命監聽時間，且有新的下行封包需進行接收時，該非活躍計時器T_in 會開始倒數，以延長該待命監聽時間，而維持該用戶設備能接收下行封包，而若在該用戶設備處於該睡眠時間，且有新的下行封包須進行接收時，由於該用戶設備無法接收下行封包，因此，封包會暫存在基地台的封包暫存器中，而於下一個DRX週期中進行非活躍計數器的倒數，以延長待命監聽時間，使用戶設備能夠接收暫存於封包暫存器中的封包。

請參閱第3圖，在DRX模式的第三個DRX週期中，若持續的有下行封包須接收時，該非活躍計時器T_in 會不斷的重置，而導致該用戶設備一直處於待命監聽的狀態。但若下行封包量少，且該封包暫存器尚處於能承受的狀態時，其實並不需延長那的多個待命監聽時間T_in 也能在後續之DRX週期中完成封包的傳輸，此時，不斷重置該非活躍計時器T_in 而延長的待命監聽時間反而造成了該用戶設備不必要的能源損耗，但相對地，若不使用該活躍計數器來延長待命監聽時間，則可能造成封包暫存器超出其能承受的狀態，而導致封包的遺失。

本發明的主要目的在於藉由判斷一個DRX週期中封包暫存器的狀態，以及透過空載計時器及過載計時器之雙計時器的倒數，以決定下一個DRX週期中的待命監聽時間及睡眠時間的長短，而可在封包暫存器尚可負荷時增加用戶設備的睡眠時間，以使用戶設備能夠更加省電，並在封包暫存器超出負荷時增加用戶設備的待命監聽時間，以增加用戶設備的封包接收能力，避免封包的遺失，而提升該用戶設備UE的使用者品質(Quality of Experience, QoE)。

本發明之一種LTE系統之DRX模式的控制方法用以調整一用戶設備於一DRX週期中的一待命監聽時間(on-duration)及一睡眠時間(off-duration)，該控制方法包含根據一基地台之一封包暫存器的一封包量判斷該封包暫存器的狀態，其中該封包暫存器設定有一空載臨界值及一過載臨界值，當該封包量低於該空載臨界值，該封包暫存器為空載狀態，當該封包量高於該過載臨界值，該封包暫存器為過載狀態；當該封包暫存器為空載狀態時，一空載計時器進行倒數，若在該空載計時器倒數的期間中，該封包量皆低於該空載臨界值，該空載計時器完成倒數，而在下一個DRX週期中，該用戶設備於一個DRX週期中的該待命監聽時間減少至少一訊框時槽，且該用戶設備於一個DRX週期中的該睡眠時間相對增加至少一訊框時槽；以及當該封包暫存器為過載狀態時，一過載計時器進行倒數，若在該過載計時器倒數的期間中，該封包量皆高於該過載臨界值，該過載計時器完成倒數，而在下一個DRX週期中，該用戶設備於一個DRX週期中的該待命監聽時間增加至少一訊框時槽，且該用戶設備於一個DRX週期中的該睡眠時間相對減少至少一訊框時槽。

本發明藉由該空載計時器及該過載計時器之雙計時器的設計，使得該封包暫存器之該封包量低於一空載臨界值時可增加DRX週期中的該睡眠時間，以避免多餘的該待命監聽時間增加了該用戶設備UE的耗電量，且在該封包暫存器之該封包量高於一過載臨界值時可增加DRX週期中的該待命監聽時間，以增加該用戶設備UE接收下行封包的能力，而提升該用戶設備UE的使用者品質。

請參閱第4及5圖，於無線通訊系統中，一基地台BS用以傳送下行封包DP至該用戶設備UE，或者，若該用戶設備處在該基地台BS之涵蓋範圍外時，該基地台BS可透過一中繼點RN傳送下行封包DP至該用戶設備UE。請參閱第5圖，該基地台BS具有一封包暫存器100，該封包暫存器100用以暫存下行封包DP，在本實施例中，該封包暫存器100設定有一空載臨界值110及一過載臨界值120，該空載臨界值110及該過載臨界值120則視該封包暫存器100的容量大小進行設定。

請參閱第6圖，為本發明之一實施例，一種LTE系統之DRX模式的控制方法10的流程圖，請參閱第7及8圖，在該用戶設備UE於清醒模式下，一非活躍計時器T_in 進行倒數，而當該非活躍計時器T_in 倒數時間中皆無下行封包須進行接收時，該非活躍計時器T_in 完成倒數，使該用戶設備UE進入DRX模式。於DRX模式中該用戶設備UE首先進入一DRX週期，其中該DRX週期可設定為短週期或長週期，以決定一個DRX週期中之一待命監聽時間(on-duration)及一睡眠時間(off-duration)的訊框時槽(frame)的預設數量，在本實施例中，該DRX週期之該待命監聽時間為6個訊框時槽，該DRX週期之該睡眠時間為6個訊框時槽，但本發明並不在此限。

請參閱第5及6圖，該用戶設備UE進入DRX週期後進行「判斷封包暫存器的狀態11」之步驟，根據該基地台BS的一封包量判斷該封包暫存器100的狀態，當該封包量低於該空載臨界值110時，該封包暫存器100為空載狀態，當該封包量高於該過載臨界值120時，該封包暫存器100為過載狀態，而當該封包量介於該空載臨界值110及該過載臨界值120之間時，該封包暫存器100為一般狀態，請參閱第5圖，較佳的，該基地台BS具有一空載旗標empFlag及一過載旗標overloadFlag，其中，該封包暫存器100為空載狀態時，該空載旗標empFlag設定為1且該過載旗標overloadFlag設定為0，該封包暫存器100為過載狀態時，該空載旗標empFlag設定為0且該過載旗標overloadFlag設定為1，而該封包暫存器100為一般狀態時，該空載旗標empFlag及該過載旗標overloadFlag皆設定為0。

請參閱第6及7圖，當判定該封包暫存器100為空載狀態時，進行「空載計時器進行倒數12a」及「是否完成倒數12b」之步驟，若在該空載計時器倒數的期間中，該封包暫存器100之該封包量皆低於該空載臨界值，該空載計時器完成倒數，在本實施例中，是藉由該空載旗標empFlag判定該空載計時器是否完成倒數，也就是當該封包暫存器100之該封包量低於該空載臨界值時，將該空載旗標empFlag設定為1，而下一DRX週期開始時，若該空載旗標empFlag為1，代表該空載計時器100於上一DRX週期完成倒數，反之，若下一DRX週期開始時，該空載旗標empFlag為0，則代表該空載計時器100於上一DRX週期未完成倒數。請參閱第7圖，在該用戶設備UE進入DRX模式的第一個DRX週期中，該空載計時器100處於空載狀態，該空載旗標empFlag設定為1，且由於在第一DRX週期中皆無下行封包進行傳送使該封包暫存器100之該封包量皆低於該空載臨界值，因此，於下一個DRX週期開始時，該空載旗標empFlag為1，使該空載計時器100完成倒數。

請參閱第6及7圖，由於第一個DRX週期之該空載計時器完成倒數，因此，進行步驟12c，在下一個DRX週期中，該用戶設備UE於一個DRX週期中的該待命監聽時間減少至少一訊框時槽，且該用戶設備UE於一個DRX週期中的該睡眠時間相對增加至少一訊框時槽。請參閱第7圖，在本實施例中，於第二個DRX週期中是藉由該基地台BS提早傳送一DRX指令至該用戶設備UE，使該用戶設備UE提早進入該睡眠時間，進而使該待命監聽時間減少兩個訊框時槽，而該睡眠時間亦相對地增加兩個訊框時槽，其中該待命監聽時間及該睡眠時間所分別減少及增加的訊框時槽的數量則視需求設定。由於在第二個DRX週期中該用戶設備的睡眠時間相較於第一個DRX週期為長，因此，可節省不必要之該待命監聽時間而使該用戶設備UE更加省電。

請參閱第7圖，在第二個DRX週期中的該待命監聽時間有下行封包須進行接收，而進行該非活躍計數器T_in 的倒數，以期延長該用戶設備UE的該待命監聽時間，但由於在這個DRX週期中，該基地台BS提早傳送該DRX指令至該用戶設備，使該用戶設備UE進入該睡眠時間，因此，當該基地台傳送該DRX指令至該用戶設備UE時，該非活躍計時器停止計時，使該用戶設備UE進入該睡眠時間。這可避免該用戶設備UE因不斷的重複倒數該非活躍計時器而反覆地進入延長的該待命監聽時間造成不必要的電量損耗，使該用戶設備UE能更加省電。

請參閱第7圖，在第二個DRX週期中亦重覆進行本發明之該LTE系統之DRX模式的控制方法10，其中於「判斷封包暫存器的狀態11」之步驟判定該封包暫存器100為一般狀態，也就是該封包暫存器100之該封包量介於該空載臨界值110及該過載臨界值120之間，該空載計時器及該過載計時器皆不進行倒數，且該空載旗標empFlag及該過載旗標overloadFlag皆設定為0，使下一個DRX週期之該待命監聽時間及該睡眠時間皆不變。

請參閱第8圖，經該非活躍計數器T_in 的倒數而進入DRX模式後，在第一個DRX週期中，由於該封包暫存器100之該封包量皆高於該過載臨界值而處於過載狀態，因此，於「過載計時器進行倒數13a」及「是否完成倒數13b」的步驟中，該過載計時器會完成倒數，也就是當該過載計時器進行倒數時，將該過載旗標overloadFlag設為1，而下一DRX週期開始時，該過載旗標overloadFlag仍為1，代表該過載計時器於上一DRX週期完成倒數，因此進行步驟13c，在下一個DRX週期中，該用戶設備UE於一個DRX週期中的該待命監聽時間增加至少一訊框時槽，且該用戶設備UE於一個DRX週期中的該睡眠時間相對減少至少一訊框時槽。請參閱第8圖，在本實施例中，於第二個DRX週期中是藉由該基地台BS延後傳送該DRX指令至該用戶設備UE，使該用戶設備UE延後進入該睡眠時間，進而使該待命監聽時間增加三個訊框時槽，而該睡眠時間亦相對地減少三個訊框時槽，其中該待命監聽時間及該睡眠時間所分別增加及減少的訊框時槽的數量則視需求設定。由於在第二個DRX週期中該用戶設備UE的該待命監聽時間相較於第一個DRX週期為長，藉此可增加該用戶設備UE接收下行封包DP的能力，以避免該封包暫存器100超出負荷而造成封包的遺失，進而提升該用戶設備UE的使用者品質(Quality of Experience, QoE)。

請參閱第8圖，在第二個DRX週期中，由於該倒數計時器亦完成倒數，因此，在第三個DRX週期中該待命監聽時間亦增加了三個訊框時槽而提升該用戶接收下行封包DP的能力，其中若該待命監聽時間延長而達到了一個DRX週期的長度時，該基地台BS就不會傳送該DRX指令至該用戶設備UE，使該用戶設備UE持續保持在啟動的狀態，以等待接收下行封包DP。

本發明藉由該空載計時器及該過載計時器之雙計時器的設計，使得該封包暫存器100之該封包量低於一空載臨界值110時可增加DRX週期中的該睡眠時間，以避免多餘的該待命監聽時間增加了該用戶設備UE的耗電量，且在該封包暫存器100之該封包量高於一過載臨界值120時可增加DRX週期中的該待命監聽時間，以增加該用戶設備UE接收下行封包的能力，而提升該用戶設備UE的使用者品質。

本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。

10‧‧‧LTE系統之DRX模式的控制方法
11‧‧‧判斷封包暫存器的狀態
12a‧‧‧空載計時器進行倒數
12b‧‧‧是否完成倒數
12c‧‧‧在下一個DRX週期中待命監聽時間減少至少一訊框時槽且睡眠時間相對增加至少一訊框時槽
13a‧‧‧過載計時器進行倒數
13b‧‧‧是否完成倒數
13c‧‧‧在下一個DRX週期中待命監聽時間增加至少一訊框時槽且睡眠時間相對減少至少一訊框時槽
100‧‧‧封包暫存器
110‧‧‧空載臨界值
120‧‧‧過載臨界值
DP‧‧‧下行封包
BS‧‧‧基地台
UE‧‧‧用戶設備
RN‧‧‧中繼點
empFlag‧‧‧空載旗標
overloadFlag‧‧‧過載旗標
T_in‧‧‧待命間聽時間
T_SDC‧‧‧DRX短週期
T_LDC‧‧‧DRX長週期

第1圖：習知DRX模式之運作示意圖。 第2圖：習知DRX模式之運作示意圖。 第3圖：習知DRX模式之運作示意圖。 第4圖：依據本發明之一實施例，一基地台、一中繼點及一用戶設備的示意圖。 第5圖：依據本發明之一實施例，一封包暫存器的示意圖。 第6圖：依據本發明之一實施例，一種LTE系統之DRX模式的控制方法的流程圖。 第7圖：依據本發明之一實施例，DRX模式之運作示意圖。 第8圖：依據本發明之一實施例，DRX模式之運作示意圖。

100‧‧‧封包暫存器

110‧‧‧空載臨界值

120‧‧‧過載臨界值

DP‧‧‧下行封包

empFlag‧‧‧空載其標

overloadFlag‧‧‧過載旗標

Claims (6)

1. 一種LTE系統之DRX模式的控制方法，其用以調整一用戶設備於一DRX週期中的一待命監聽時間(on-duration)及一睡眠時間(off-duration)，該控制方法包含： 根據一基地台之一封包暫存器的一封包量判斷該封包暫存器的狀態，其中該封包暫存器設定有一空載臨界值及一過載臨界值，當該封包量低於該空載臨界值，該封包暫存器為空載狀態，當該封包量高於該過載臨界值，該封包暫存器為過載狀態； 當該封包暫存器為空載狀態時，一空載計時器進行倒數，若在該空載計時器倒數的期間中，該封包量皆低於該空載臨界值，該空載計時器完成倒數，而在下一個DRX週期中，該用戶設備於一個DRX週期中的該待命監聽時間減少至少一訊框時槽，且該用戶設備於一個DRX週期中的該睡眠時間相對增加至少一訊框時槽；以及 當該封包暫存器為過載狀態時，一過載計時器進行倒數，若在該過載計時器倒數的期間中，該封包量皆高於該過載臨界值，該過載計時器完成倒數，而在下一個DRX週期中，該用戶設備於一個DRX週期中的該待命監聽時間增加至少一訊框時槽，且該用戶設備於一個DRX週期中的該睡眠時間相對減少至少一訊框時槽。
2. 如申請專利範圍第1項所述之LTE系統之DRX模式的控制方法，其中當該封包量介於該空載臨界值及該過載臨界值之間時，該封包暫存器為一般狀態，當該封包暫存器為一般狀態時，該空載計時器及該過載計時器皆不進行倒數。
3. 如申請專利範圍第1項所述之LTE系統之DRX模式的控制方法，其中當該用戶設備處於該DRX週期中的該待命監聽時間時，是由該基地台傳送一DRX指令至該用戶設備，以使該用戶設備進入該睡眠時間，當該空載計時器完成倒數時，該基地台提早至少一訊框時槽傳送該DRX指令，當該過載計時器完成倒數時，該基地台延後至少一訊框時槽傳送該DRX指令。
4. 如申請專利範圍第3項所述之LTE系統之DRX模式的控制方法，其另包含一非活躍計時器(inactivity timer)，當該用戶設備處於該DRX週期中的該待命監聽時間時接收到一下行封包時，該非活躍計時器開始倒數，以延長該用戶設備的該待命監聽時間，其中當該基地台傳送該DRX指令至該用戶設備時，該非活躍計時器停止計時。
5. 如申請專利範圍第1項所述之LTE系統之DRX模式的控制方法，其另包含一空載旗標，當該空載計時器進行倒數時，該空載旗標設定為1，當該封包暫存器的該封包量高於該空載臨界值時，該空載旗標設定為0，而下一DRX週期開始時，若該空載旗標為1，代表該空載計時器於上一DRX週期完成倒數。
6. 如申請專利範圍第1或5項所述之LTE系統之DRX模式的控制方法，其另包含一過載旗標，當該過載計時器進行倒數時，該過載旗標設為1，當該封包暫存器的該封包量低於該過載臨界值時，該過載旗標設定為0，而下一DRX週期開始時，若該過載旗標為1，代表該過載計時器於上一DRX週期完成倒數。