专利名称：控制无线接入通信系统中睡眠模式的方法
技术领域：
本发明涉及无线接入通信系统，尤其涉及控制无线接入通信系统中睡眠模式的方法。
背景技术：
在传统的蜂窝网络中〔例如码分多址(此后称为CDMA)网络、用于移动通信的全球系统(此后称为GSM)网络等〕，分时隙呼叫方法用于实现睡眠模式。也就是说，在操作于传统的蜂窝网络中的终端不处于活跃模式时，终端操作于降低功率消耗的睡眠模式。终端定期从睡眠模式唤醒以确定是否已经接收到消息。仅仅在消息已经到达时终端移到活跃模式；否则，终端重新进入睡眠模式。
在分时隙呼叫方法中，因为由终端自身监控的呼叫时隙在基站和终端之间预先定义，每个终端必须仅仅在指定的呼叫时隙唤醒，以便检查其自身的呼叫消息。例如，在CDMA系统中对每个终端定义呼叫时隙，而在GSM系统中对每组终端定义呼叫组。因此，CDMA和GSM终端必须仅仅在预定时间周期期间唤醒。该预定时间周期是由系统指定的固定值，因此在系统中是容易实现和管理的。
但是，在支持高速服务的无线接入通信系统(也称为第四代通信系统)中，其难于控制睡眠模式。难于控制的原因在于与IEEE 802.16a通信系统相比、在额外考虑用户终端的移动性的IEEE 802.16e通信系统中，睡眠模式具有根据初始睡眠间隔(interval)的2的指数(或前面睡眠间隔的2倍大)增加的睡眠间隔。对多个用户终端的每个管理睡眠模式的时间开始点、睡眠间隔和唤醒时间点不是简单过程，因此难于控制IEEE 802.16e通信系统中的睡眠模式。
图1是说明IEEE 802.16e通信系统建议的传统睡眠模式控制方法的流程图。一般，控制IEEE 802.16e通信系统的睡眠模式开始于用户终端请求或基站控制。这里，图1说明了由用户终端请求开始的睡眠模式控制方法。
参照图1，希望进入睡眠模式的用户终端10发送睡眠请求消息(此后称为SLP-REQ消息)给基站20(S31)。用户终端10发送根据其配置的睡眠间隔窗的最小值(例如最小窗)和最大值(例如最大窗)，以及侦听间隔值，即对应的终端唤醒并且确定消息是否已经变得已经接收的时间间隔。这些值的单位是帧。
接着，已经接收SLP-REQ消息的基站20参考预置的睡眠控制信息(例如可允许的最小窗、最大窗和侦听间隔)进行睡眠时间安排(schedule)(S32)，然后发送睡眠响应消息(此后称为SLP-RSP消息)给用户终端10(S33)。该SLP-RSP消息包括保持到用户终端10进入睡眠模式的帧数量(此后称为开始时间)以及由基站20同意的最小窗值、最大窗值和侦听间隔值。这些值的单位是帧。
已经接收SLP-RSP消息的用户终端10在包括在SLP-RSP消息中的开始时间进入睡眠模式(S34)。用户终端10在睡眠间隔经过后从睡眠模式唤醒，并且检查是否存在其应该从基站20接收的PDU数据。即，如果睡眠间隔经过，用户终端10进入睡眠模式(S35)，并且在侦听间隔期间检查由基站20广播的通信量指示(traffic indication)消息(此后称为TRF-IND消息)(S36)。TRF-IND消息是基站20广播到用户终端10的信息，包括应该向其传输PDU数据的终端的基本连接标识(CID)。
用户终端10确定其自身的基本CID(BCID)是否包括在TRF-IND消息中，然后确定是否从睡眠模式唤醒。也就是说，在终端的自身BCID包括在接收的TRF-IND消息中时，用户终端10识别存在要接收的PDU数据，因而从睡眠模式唤醒。如果已经由用户终端10接收的TRF-IND消息是正通信量指示(S37)，用户终端10就移到活跃模式(S38)。
作为对照，在终端的自身BCID不包括在接收的TRF-IND消息中时，用户终端10确定不存在要传输给用户终端10的PDU数据，并且再次进入睡眠模式。如果已经由用户终端10接收的TRF-IND消息是负通信量指示，用户终端10就移到睡眠模式(S34)，然后在睡眠间隔期间保持睡眠模式。
当在步骤S37 TRF-IND消息不是正通信量指示时，用户终端10增加睡眠间隔如(increase by)前面睡眠间隔的2倍长(S39)，然后在增加的睡眠间隔期间保持睡眠模式。用户终端10重复睡眠模式和唤醒模式，直到其移到活跃模式，并且在每个重复周期增加睡眠间隔如前面睡眠间隔的2倍长，直到睡眠间隔进入基站20允许的最大窗。以此方式，IEEE 802.16e通信系统驱动睡眠模式，同时通过上述的睡眠更新算法增加睡眠间隔如前面睡眠间隔的2倍长。因此，在IEEE 802.16e通信系统中，睡眠间隔按照2的指数增加，这使基站难于管理多个用户终端的每个睡眠间隔。
在IEEE 802.16e通信系统中，三个消息，即SLP-REQ消息、SLP-RSP消息和TRF-IND消息在基站和用户终端之间定义，以便用户终端进入睡眠模式。
图2a到2d是说明在基站和用户终端之间收发、以便如上所述控制睡眠模式的传统消息格式的图。即，图2a说明SLP-REQ消息40的格式，图2b说明用于拒绝(deny)睡眠模式的SLP-RSP消息50a的格式，图2c说明用于同意睡眠模式的SLP-RSP消息50b的格式，而图2d说明TRF-IND消息60的格式。
参照图2a，SLP-REQ消息40包括管理消息类型(8位)41、最小窗(6位)42、最大窗(10位)43和侦听间隔(8位)44。SLP-REQ消息40是根据用户终端的连接ID(CID)传输的专用消息，表示用户终端的睡眠模式请求。
这里，管理消息类型41是表示当前正在传输的消息类型的信息。例如，在管理消息类型是‘45’时，其意味着对应消息是SLP-REQ消息。管理消息类型41由8位组成。
最小窗42表示请求睡眠间隔(以帧测量的)的开始值，而最大窗43表示请求睡眠间隔(以帧测量的)的停止值。即，在根据最小窗值的2的指数增加时，在从最小窗值到最大窗值的范围内更新睡眠间隔。
侦听间隔44表示请求的侦听间隔(以帧测量的)。
这里，所有最小窗42、最大窗43和侦听间隔44以帧为单位设置。
参照图2b，用于拒绝睡眠模式请求的SLP-RSP消息50a包括管理消息类型(8位)51a、同意睡眠区域(1位)52a和保留区域(7位)53a。该SLP-RSP消息50a是根据用户终端的连接ID(CID)传输的专用消息，并且是在基站中安排用户终端的睡眠时间后设置用户终端的睡眠定时的消息。
这里，管理消息类型51a是表示当前正在传输的消息类型的信息。例如，在管理消息类型是‘46’时，其意味着对应消息是SLP-REQ消息。
同意睡眠区域52a以1位表示。在同意睡眠区域52a是0时，用户终端不能移到睡眠模式。保留区域53a是预备(preparatory)区域。
参照图2c，在基站同意睡眠请求时传输给用户终端的SLP-RSP消息50b包括管理消息类型(8位)51b、同意睡眠区域(1位)52b、开始时间(7位)53b、最小窗54b、最大窗55b和侦听间隔56b。
管理消息类型51b是表示当前正在传输的消息类型的信息。例如，在管理消息类型是‘46’时，其意味着对应消息是SLP-RSP消息。
同意睡眠区域52b以1位表示。在同意睡眠区域52b是‘1’时，同意睡眠模式请求。
开始时间53b表示直到用户终端进入第一睡眠间隔要求的各帧的值，从其排除已经接收SLP-RSP消息的帧。在经过(pass through)从位于接收睡眠模式响应消息的帧的下一个的帧到对应开始时间的各帧的各帧之后，用户终端转换状态到睡眠模式。
最小窗54b表示睡眠间隔(以帧测量的)的开始值，最大窗55b表示睡眠间隔(以帧测量的)的停止值，而侦听间隔56b表示侦听间隔(以帧测量的)的值。
参照图2d，TRF-IND消息60包括管理消息类型(8位)61、正用户数量(NUM-正)(8位)62以及各正用户的连接Id CID(16位)63和64。不同于SLP-REQ消息和SLP-RSP消息，TRF-IND消息60以广播方法传输。
首先，管理消息类型61是表示当前正在传输的消息类型的信息。例如，在管理消息类型61是‘47’时，其意味着对应消息是TRF-IND消息。
正用户数量62表示将向其传输分组数据的用户终端的数量，而各正用户的连接ID 63和64包括其数量对应正用户数量的连接标识信息。
图3是用于解释由IEEE 802.16e通信系统提出的传统睡眠间隔更新算法的图。在图3中，参考标记‘SS’表示用户终端，参考标记‘BS’表示基站，而其中写了‘SS’和‘BS’的盒子表示帧。
图3说明用户终端SS在第N帧(S71)向基站BS请求睡眠模式，并且在基站BS通过在第(N+1)帧(S72)指定睡眠模式开始时间为第(N+3)帧以响应睡眠请求时，用户终端SS重复睡眠间隔和侦听间隔。初始睡眠间隔由2帧组成，而第二睡眠间隔由对应初始睡眠间隔2倍的4帧组成。
在如上所述的典型的IEEE 802.16e通信系统中，因为用户终端在不同时间点请求睡眠模式，并且用户终端的睡眠间隔按照2的指数增加，所以，基站难于管理用户终端的睡眠间隔。而且，以组为单位管理用户终端是困难的。
发明内容
因此，为了解决现有技术中出现的上述问题，已经做出了本发明，并且本发明的第一目的在于提供一种无线接入通信系统中的用于控制睡眠模式的方法，其使基站能够容易地管理用户终端的睡眠间隔。
本发明的第二目的在于提供一种用于控制睡眠模式的方法，其通过分组用户终端和在基站中管理无线接入通信系统的分组的用户终端，能够减少用于广播消息传输的通信量。
本发明的第三目的在于提供一种用于控制睡眠模式的方法，其通过在用户终端转换状态到睡眠模式时，不传输用于睡眠间隔安排的信息，从而能够减少用户终端和基站之间的通信量。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种包括基站和用户终端的无线接入通信系统中的用于控制睡眠模式的方法，该方法包括步骤向连接基站的用户终端分配用于分组用户终端的组标识；通过基站和已经请求转换状态为睡眠模式的用户终端之间的协商，从用于睡眠周期(period)控制的多个预置索引值向用户终端分配预置索引值；以及使用已经请求转换状态为睡眠模式的用户终端的组标识和索引值，确定侦听位置。
根据下面结合附图的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将会更清楚，其中图1是说明传统的睡眠模式控制方法的流程图；图2a到2d是说明在基站和用户终端之间转发以便控制睡眠模式的传统消息格式的图；图3是说明传统的睡眠间隔更新算法的图；图4是根据本发明的一个实施例说明用于控制睡眠模式的基站和用户终端之间的处理过程的流程图；图5是根据本发明的一个实施例说明为了控制睡眠模式而由基站执行的步骤的流程图；图6是根据本发明的一个实施例说明为了控制睡眠模式而由用户终端执行的步骤的流程图；以及图7a到7b是说明通过根据本发明的实施例的睡眠模式控制方法控制睡眠模式的例子的图。
具体实施例方式
在下文中，将参照
根据本发明的优选实施例。在下面的本发明的说明中，在所包含的公知功能和配置可能模糊本发明的主题时，这里将略去其详细说明。
图4是根据本发明的一个实施例说明用于控制睡眠模式的基站和用户终端之间的处理过程的流程图。
参照图4，根据本发明的一个实施例，为了控制睡眠模式，无线接入通信系统中的基站和用户终端必须执行步骤共享多个预置索引值(SI睡眠周期索引)(此后称为索引值)，用于控制睡眠周期(period)。这里，索引值具有预置睡眠单位时间〔例如帧(256帧)〕“F”的多个值。最好SI设置为以2位值表示的4个数(即00、01、10、11)。也就是说，基站和用户终端必须已经知道该4个值用作为索引值。
该索引值和睡眠周期(此后称为P)之间的关系由下面的等式1表示。
P＝F*(SI+1) ……(1)其中P表示在用户终端中设置的睡眠周期，F表示预置的睡眠单位时间，而SI表示睡眠周期设置信息，如索引值。例如，在F是256帧的情形，在如索引值的SI是‘00(010)’时，基站将广播消息传输给用户终端，而其中用户终端唤醒以检查消息的P是256帧〔等于256帧*(0+1)〕。进而，在SI是‘01(110)’时，P是512帧〔等于256帧*(1+1)〕。在SI是‘10(210)’时，P是768帧〔等于256帧*(2+1)〕。在SI是‘11(310)’时，P是1024帧〔等于256帧*(3+1)〕。
现在参照图1，在基站200和用户终端100共享SI的情形，在用户终端100连接到基站200时(S105)，基站200分配预定的基本连接ID(此后称为BCID)给用户终端100(S110和S115)。在所有初始终端初始化为同一SI时，基站200分配同一预定数的BCID的密码给将形成具有同一睡眠开始时间的组的终端。例如，基站一般从形成用户终端的BCID的16位选择低8位作为实现具有同一睡眠开始时间的组的值(例如组标识)。因此，从基站接收具有同一低8位值的BCID的用户终端，在同一时间点开始睡眠模式的操作。而且，可以产生和增加用于实现具有同一睡眠开始时间的组的分离位值。进而，基站200等待用户终端100的睡眠请求。在此情形，具有同一睡眠开始时间的组的最大数是1024(28*4，SI的数)。
而且，为了转换状态到睡眠模式，用户终端100从索引值(例如00、01、10、11)中选择一个，并且向基站200传输包括选择的索引值的睡眠请求消息(此后称为SLP-REQ消息)(S120)。这里，索引值与上述说明的相同。
接着，接收SLP-REQ消息的基站200向用户终端100传输对应睡眠请求的响应消息SLP-RSP(S125)。这里，响应消息包括是否可同意由用户终端100选择的索引值。
例如，在可同意由用户终端100选择的索引值时，基站200传输包括索引值的响应消息。否则，基站200传输包括可同意的另一个索引值的响应消息。
进而，接收响应消息的用户终端100通过在步骤S115从基站200接收的BCID确定睡眠开始时间，并且通过在步骤S125接收的响应消息中包含的索引值和BCID，计算用户终端100的唤醒帧(即侦听位置)(S135)。
在步骤S135计算用户终端100的唤醒帧周期时，用户终端100确定当前帧是否等于在步骤S135计算的唤醒帧(S140)。在当前帧等于在步骤S135计算的唤醒帧时，用户终端100操作于唤醒模式(S145)。也就是说，用户终端100唤醒并检查传输给其自己的广播消息(此后称为TRF-IND消息)。
作为对照，从确定的结果(S140)，在当前帧不等于在步骤S135计算的唤醒帧时，用户终端100操作于睡眠模式(S155)。
而且，当在步骤S145操作于唤醒模式的用户终端100从基站200接收TRF-IND消息时，用户终端100检查用户终端100的BCID是否包括在接收的TRF-IND消息中(S150)。用户终端100检查接收的TRF-IND消息是否正通信量指示。从检查的结果(S150)，在接收的TRF-IND消息是正通信量指示时，用户终端100转换状态到活跃模式(S160)。作为对照，在接收的TRF-IND消息不是正通信量指示时，用户终端100重新移到睡眠模式(S155)。
在步骤S125传输SLP-RSP消息给用户终端100的基站200，通过对应的用户终端100的BCID和在SLP-RSP消息中包含的索引值，确定用户终端100的侦听位置(S165)。这里，最好基站200根据等式2确定侦听位置。
Sb*(SI+1)＝FNmod(F*(SI+1))……(2)这里，Sb表示在对应的用户终端中设置的BCID，F表示预置的睡眠单位时间，SI表示索引值，而FN(24位)表示对应侦听位置的帧号。最好等式2用于步骤S125。
在当前帧进入确定的侦听位置时(S170)，基站200产生包括用户终端100的BCID的TRF-IND消息(S175)，然后将产生的TRF-IND消息传输给用户终端100。
图5和图6分别是说明用于在基站和用户终端中处理上述过程的步骤的流程图。
图5是根据本发明的一个实施例说明为了控制睡眠模式而由基站执行的步骤的流程图。参照图5，根据本发明的该实施例，为了控制睡眠模式，基站通过连接对应的基站的用户终端的BCID初始化侦听组(S205)。初始化侦听组意味着基站根据用户终端的BCID设置睡眠开始时间。
接着，在用户终端请求连接时(S210)，基站分配BCID给用户终端(S215)。在从用户终端接收SLP-REQ消息时(S220)，基站根据请求睡眠模式的用户终端的BCID和由用户终端选择的索引值，确定对应的用户终端的侦听位置(S225)。在由用户终端选择的索引值不合适时，基站分配另一个索引值给用户终端，并且通过该索引值确定对应的用户终端的侦听位置。
接着，基站在对应确定的侦听位置的时间传输TRF-IND消息给对应的用户终端(S230)。在具有睡眠状态的终端存在时，该步骤(S230)重复。进而，在不存在具有睡眠状态的终端时(S235)，基站从预先连接的用户终端中知道是否存在新请求睡眠模式的终端(S240)。从知道的结果，在存在新请求睡眠的终端时，基站重复步骤(S225到S235)。
图6是根据本发明的一个实施例说明为了控制睡眠模式而由用户终端执行的步骤的流程图。参照图6，根据本发明的一个实施例为了控制睡眠模式而由用户终端执行的步骤如下。
用户终端请求连接到随机的基站(S305)，从基站接收BCID(S310)，并且设置用户终端的BCID(S315)。用户终端选择预置的索引值，以请求睡眠模式，以便控制睡眠周期(S320)。用户终端从预置的预定数量的索引值中选择随机的一个，然后请求睡眠模式。
在基站同意睡眠模式请求时(S325)，用户终端转换状态到睡眠模式(S330)。用户终端通过对应的用户终端的BCID和基站同意的索引值(用户终端指定的值或基站指定的值)，计算和存储用户终端的唤醒帧(即侦听位置)(S335)。用户终端的唤醒帧由等式2计算。
在当前帧等于计算的唤醒帧时，用户终端100改变睡眠模式到唤醒模式(S345)。因为接着的步骤S350、S355和S360对应图4中的步骤S150、S160和S155，所以略去步骤S350、S355和S360的说明。
图7a到7b是说明通过根据本发明的实施例的睡眠模式控制方法控制睡眠模式的例子的图。
图7a说明用户终端的BCID是0x0001而且SI具有‘010’的值的例子。
如果这些值带入等式2，就得到下面的等式3。
1＝FNmod(256*(0+1)) ……(3)这里开始时间是1，而侦听位置是如果由256除而具有余数1的一组数字〔即(256的倍数)+1的数字〕。侦听位置与图7a中显示的侦听位置相同。
图7b说明用户终端的BCID是0x1002而且SI具有‘110’的值的例子。
如果这些值输入等式2，就得到下面的等式4。
4＝FNmod(256*(1+1)) ……(4)这里开始时间是‘4’，而侦听位置是如果由512除而具有余数‘4’的一组数字〔即(256的倍数)+1的数字〕。侦听位置与图7b中显示的侦听位置相同。
结果，因为来自具有相同组标识的用户终端中的具有相同索引值的用户终端，具有相同的睡眠开始时间和相同的侦听周期，所以用户终端具有相同的侦听位置。
在用于控制无线接入通信系统中的睡眠模式的方法中，基站和用户终端共享预定数量的SI用于睡眠模式控制，而基站通过分配给用户终端的预定的BCID和SI设置呼叫位置，使得基站可容易地管理用户终端的睡眠间隔。进而，因为在用户终端转换状态到睡眠模式时，不传输用于睡眠间隔安排的信息，所以，可减少用户终端和基站之间的通信量。
虽然参照其某些优选实施例已经说明和描述了本发明，但本领域技术人员会理解，在不脱离如所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中进行各种形式和细节的变化。
权利要求
1.一种包括基站和用户终端的无线接入通信系统中的用于控制睡眠模式的方法，该方法包括步骤a)向连接基站的用户终端分配用于分组用户终端的组标识；b)通过基站和已经请求转换状态为睡眠模式的用户终端之间的协商，从用于睡眠周期控制的多个索引值中向用户终端分配索引值；以及c)根据已经请求转换状态为睡眠模式的用户终端的组标识和索引值，确定侦听位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述组标识用于确定睡眠模式的开始时间。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述组标识使用固有的基本连接标识。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述索引值在用户终端选择和要求索引值时通过基站的响应确定。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述索引值具有预置的睡眠周期单位时间的多个值，并且确定侦听位置。
6.根据权利要求1所述的方法，其中步骤c)由用户终端和基站同时和独立地执行。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述侦听位置通过下式确定Sb*(SI+1)＝FN mod{F*(SI+1)}这里，Sb表示组标识，SI表示索引值，F表示预置的睡眠单位时间，而FN表示对应侦听位置的帧号。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤在对应侦听位置的时间，产生和传输包括对应的用户终端的基本连接ID的通信量指示消息。
9.根据权利要求2所述的方法，还包括步骤在对应侦听位置的时间，产生和传输包括对应的用户终端的基本连接ID的通信量指示消息。
10.根据权利要求3所述的方法，还包括步骤在对应侦听位置的时间，产生和传输包括对应的用户终端的基本连接ID的通信量指示消息。
11.根据权利要求4所述的方法，还包括步骤在对应侦听位置的时间，产生和传输包括对应的用户终端的基本连接ID的通信量指示消息。
12.根据权利要求5所述的方法，还包括步骤在对应侦听位置的时间，产生和传输包括对应的用户终端的基本连接ID的通信量指示消息。
13.根据权利要求6所述的方法，还包括步骤在对应侦听位置的时间，产生和传输包括对应的用户终端的基本连接ID的通信量指示消息。
14.根据权利要求7所述的方法，还包括步骤在对应侦听位置的时间，产生和传输包括对应的用户终端的基本连接ID的通信量指示消息。
全文摘要
公开一种无线接入通信系统中的用于控制睡眠模式的方法。在该方法中，基站和用户终端共享预定数量的SI用于睡眠模式控制，而基站通过分配给用户终端的预定的BCID和SI设置呼叫位置，使得基站可容易地管理用户终端的睡眠间隔。进而，因为在用户终端移到睡眠模式时，不传输用于睡眠间隔安排的信息，所以，可减少用户终端和基站之间的通信量。
文档编号H04B7/26GK1592292SQ20041007490
公开日2005年3月9日 申请日期2004年8月30日 优先权日2003年9月1日
发明者朴政勋 申请人:三星电子株式会社