专利名称：一种实现睡眠模式下重叠侦听窗口的方法
技术领域：
本发明涉及移动通信系统中的睡眠技术，特别是指一种实现睡眠模式下重叠窗口的方法。
背景技术：
IEEE802.16e是一正在制定过程中的移动宽带无线接入系统标准。在移动通信系统中，待机时间的长短对于终端的移动自由度有着非常大的影响。延长待机时间可以通过两种方式来实现，一种方式是采用高效的电池；另一种方法是尽可能的减少移动终端的无谓功率消耗。IEEE802.16e的D5草案中定义的移动终端睡眠模式就属于后一种方法。所谓睡眠模式是移动终端在与基站预先协商的时间区间内，空口暂时中断与基站联系的过程。实现睡眠模式过程可以减少移动终端在上行链路和下行链路上的传输请求，从而减少移动终端的功率消耗。下文中MSS专指移动终端，Serving BS专指当前MSS连接的基站。
MSS可以主动向Serving BS发送睡眠请求消息(MOB_SLP_REQ)请求进入睡眠模式，然后Serving BS发送睡眠响应消息(MOB_SLP_RSP)来允许或拒绝MSS进入睡眠模式，也可以由BS主动发送睡眠响应消息(MOB_SLP_RSP)来要求MSS进入睡眠模式。
睡眠模式由睡眠窗口(Sleep_window)和侦听窗口(Listen_window)交替组成。在睡眠窗口(Sleep_window)内，MSS不向这个Serving BS发送上行数据，但可以扫描BS。在侦听窗口(Listen_window)内，MSS与Serving BS下行链路保持同步，侦听接收Serving BS下发的业务指示消息(MOB_TRF_IND)。
Serving BS维护每个进入休眠模式的MSS的睡眠状态机，确定每个MSS的侦听时间和睡眠时间。MSS在侦听时间内必须醒来接收Serving BS发送的业务指示消息(MOB_TRF_IND)，并根据业务指示消息(MOB_TRF_IND)的指示来决定在侦听时间结束以后是继续进入睡眠模式还是返回正常模式。如果MSS在侦听时间内没有接收到Serving BS发送的业务指示消息(MOB_TRF_IND)，则MSS必须结束睡眠模式返回正常模式。
在当前IEEE802.16的最新协议IEEE802.16e/D5草案中，规定了睡眠模式下Sleep_window和Listen_window的设置方法。MSS在请求睡眠模式时发送的MOB_SLP_REQ消息中包含有initial_sleep_window、final_sleep_window_base、Listen_window、final_sleep_window_exponent参数。Serving BS发送的睡眠模式响应消息(MOB_SLP_RSP)中也包含有上述4个参数以及开始进入睡眠模式的起始时刻(start frame)，Serving BS按照自己的资源状况可以采用MSS请求的参数大小，也可以重新规定这4个参数的数值。睡眠窗口(Sleep_window)的大小设置按照下面的公式实现Ik=I0=initial_sleep_window,k=0Ik=min{2·Ik-1,final_sleep_window},k>0---(1)]]>上式中initial_sleep_window是从睡眠响应消息(MOB_SLP_RSP)消息中获得的。
final_sleep_window按照下面的公式得到final_sleep_window＝final_sleep_window_base×2(final_sleep_window_exponent)(2)其中final_sleep_window_base和final_sleep_window_exponent参数是从睡眠响应消息(MOB_SLP_RSP)消息中获得。I0表示第一次睡眠状态持续的时间，Ik表示第K+1次睡眠状态持续的时间。MSS在接收到Serving BS发送的睡眠模式响应消息(MOB_SLP_RSP)以后，根据睡眠模式响应消息(MOB_SLP_RSP)的指示在规定的时间进入到睡眠模式，初始睡眠窗口设置为initial_sleep_window，然后进入侦听窗口期间接收业务指示消息(MOB_TRF_IND)。如果业务指示消息(MOB_TRF_IND)中没有针对这个MSS的业务指示，则MSS将交替进入睡眠窗口状态和侦听窗口状态，睡眠窗口状态的大小由公式(1)和公式(2)确定。
目前802.16e/D5草案中关于睡眠模式窗口的设置存在以下问题没有对窗口的具体设置进行明确的规划，如果任意设置initial_sleep_window、final_sleep_window_base、Listening_window、final_sleep_window_exponent参数，则会导致每个MSS的侦听窗口(Listen_window)都是错开的，两个MSS的侦听窗口(Listen_window)重叠几率很小。图1为D5草案中的Sleep_window设置示意图，其中阴影部分为侦听窗口，被阴影部分隔开的时间段为侦听窗口。在图1中可以看到，由于没有对睡眠窗口(Sleep_window)进行合理的设置，每个MSS的侦听窗口(Listen_window)都是错开的。
因此，BS必须在每个MSS的侦听窗口(Listen_window)期间向这个MSS广播发送业务指示消息(MOB_TRF_IND)，这样，当进入睡眠模式的MSS比较多时，导致BS需要频繁下发业务指示(MOB_TRF_IND)消息，所以效率很低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种实现睡眠模式下重叠侦听窗口的方法，尽可能的使多个处于睡眠模式MSS的侦听窗口重叠，减少BS广播发送业务指示消息的次数，从而节约空口资源，提高效率。
为了达到上述目的，本发明提供了一种实现睡眠模式下重叠侦听窗口的方法，该方法包含a.基站侧向需要进入睡眠模式的移动终端下发包括睡眠起始时间(startframe)、侦听窗口(Listen_window)、初始侦听窗口(initial_sleep_window)、最大侦听窗口基数(final_sleep_window_base)、最大侦听窗口指数(final_sleep_window_exponent)的睡眠指示消息；并且，基站侧向每个移动终端发送的Listen_window相同，向每个移动终端发送的final_sleep_window_base为固定数值的2n倍，n为整数；设置所述每个需要进入睡眠模式的移动终端的睡眠起始时间，当所述移动终端按照该睡眠起始时间进入睡眠模式后的进入第一个最大睡眠窗口前的侦听窗口与已进入睡眠模式的移动终端的睡眠窗口到达最大值前的侦听窗口重叠；b．移动终端收到所述睡眠指示消息后，按照其中的睡眠参数进入睡眠模式。
步骤a中设置所述每个需要进入睡眠模式的移动终端的睡眠起始时间的步骤包括a1、计算出移动终端达到最大睡眠窗口所需要迭代的次数N迭代； 其中， 表示不大于x的最大整数，L为Listen_window；a2、利用 计算出MSS达到最大睡眠窗口前的睡眠时间和侦听时间总和Tsleep+listen；a3、利用tstart＝tmin-Tsleep+listen计算出睡眠窗口(Sleep_window)的开始时间，其中，tstart，表示需要进入睡眠模式的MSS的起始时刻，tmin为第一个进入睡眠模式的MSS1的睡眠窗口(Sleep_window)达到最大值后，睡眠窗口(Sleep_window)的开始时间t1、t2...tn中的一个数值，并且所选择的tmin大于当前时间。
所述tmin为所述睡眠开始时间t1、t2...tn中，满足与当前时间差大于Tsleep+listen条件的最近的时刻tk。
本发明通过基站侧向所有需要进入睡眠模式的移动终端MSS下发睡眠指示消息，包括睡眠起始时间(stsrt frame)、侦听窗口(Listen_window)、初始侦听窗口(initial_sleep_window)、最大侦听窗口基数(final_sleep_window_base)、最大侦听窗口指数(final_sleep_window_exponent)参数。移动终端收到所述睡眠指示消息后，按照其中的睡眠参数进行睡眠模式。而且，基站侧向每个MSS发送的Listen_window相同，向每个MSS发送的final_sleep_window_base为固定数值的2n(n＝0，1，2...)倍。必要地，将每个需要进入睡眠模式的MSS的睡眠起始时间设置成，使MSS按照该睡眠起始时间进入睡眠模式后的进入第一个最大睡眠窗口前的侦听窗口与已进入睡眠模式的MSS的睡眠窗口到达最大值前的侦听窗口重叠。
从上述过程可知，应用本发明的方法，可以尽可能的让多个处于睡眠模式的侦听窗口(Listen_window)重叠，从而减少BS广播发送业务指示消息(MOB_TRF_IND)的次数，节约空口资源，提高效率。
图1为现有技术D5草案中的Sleep_window设置示意图；图2为本发明方法中的Sleep_window设置示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
本发明的核心思想是基站侧向所有需要进入睡眠模式的移动终端MSS下发睡眠指示消息，其中包括睡眠起始时间(start frame)、侦听窗口(Listen_window)、初始侦听窗口(initial_sleep_window)、最大侦听窗口基数(final_sleep_window_base)、最大侦听窗口指数(final_sleep_window_exponent)参数。并且，基站侧向每个MSS发送的Listen_window相同，向每个MSS发送的final_sleep_window_base为固定数值的2n(n＝0，1，2...)倍。这里，将每个需要进入睡眠模式的MSS的睡眠起始时间设置成，使MSS按照该睡眠起始时间进入睡眠模式后的进入第一个最大睡眠窗口前的侦听窗口与已进入睡眠模式的MSS的睡眠窗口(Sleep_window)到达最大值前的侦听窗口重叠。移动终端收到所述睡眠指示消息后，按照其中的睡眠参数进入睡眠模式。
以下结合附图和具体实施例详细说明本发明的技术方案。
在MSS睡眠过程中，为了实现尽可能多的睡眠模式下的MSS重叠侦听窗口(Listen_window)，本发明在基站侧需要对睡眠参数设置的步骤如下设置所有的MSS的侦听窗口(Listen_window)的长度为相同值。睡眠模式的MSS的睡眠窗口(Sleep_window)经过若干次交替以后达到最大值Sleep_windowmax，这些最大值中的最小值假定为min(Sleep_windowmax)，规定所有[Sleep_windowmax+Listen_window]都是[min(Sleep_windowmax)+Listen_window]的2n(n＝0，1，2...)倍。
为了达到这个目的，BS必须统一将所有睡眠模式下MSS的final_sleep_window_base参数设置为某一个固定数值的2n(n＝0，1，2...)倍。然后按照下面的公式计算出最大睡眠窗口final_sleep_window＝final_sleep_window_base×2(final_sleep_window_exponenl)-L (3)上式中其中final_sleep_window_base和final_sleep_window_exponent参数是从睡眠响应消息(MOB_SLP_RSP)消息中获得。L是侦听窗口的长度(Listen_window)，也可以从MOB_SLP_RSP消息中获得。
这样根据公式(3)计算出的睡眠模式的各个MSS的[Sleep_windowmax+Listen_window]必然是[min(Sleep_windowmax)+Listen_window]的2n(n＝0，1，2...)倍。一般情况下，所有进入睡眠模式的MSS的最大睡眠窗口(Sleep_windowmax)设置为一样的数值，便于简单处理。
另外，通过合理设置进入睡眠模式的时间，使得进入睡眠模式的MSS在睡眠窗口(Sleep_window)达到最大值以后的侦听窗口(Listen_window)尽量和以前进入睡眠模式的MSS的睡眠窗口(Sleep_window)达到最大值以后的侦听窗口(Listen_window)重叠，从而减少业务指示消息(MOB_TRF_IND)的发送。设置进入睡眠模式的起始时间需要综合考虑两个因素一个因素是尽量减少MSS进入睡眠模式的时延；另一个因素是尽量通过安排新进入睡眠模式的MSS的进入睡眠模式时间，使得这个MSS的睡眠窗口(Sleep_window)达到最大值以后的侦听窗口(Listen_window)尽可能多的和其他进入睡眠模式的MSS的睡眠窗口(Sleep_window)到达最大值以后的侦听窗口(Listen_window)重叠。Serving BS确定进入睡眠模式的MSS的睡眠起始时刻按照下面的步骤进行首先，计算出MSS达到最大睡眠窗口所需要迭代的次数N迭代。根据公式(1)和(3)得到 其中，公式(4)中 表示不大于x的最大整数，L为Listen_window长度。
然后，计算出MSS达到最大睡眠窗口前的睡眠时间和侦听时间总和Tsleep+listen 最后，利用公式(6)进入睡眠模式的MSS的起始时刻设定为tstart。
tstart＝tmin-Tleep+listen(6)这里，Serving BS对第一个进入睡眠模式的MSS1的进入睡眠模式的时间可以任意安排，MSS1的睡眠窗口(sleep_window)达到最大值以后，其睡眠窗口(Sleep_window)的开始时间为t1、t2...tn(n＝1，2......k)，tstart为其他进入睡眠模式的MSS的起始时刻。tmin为r1、t2...tn中的大于当前时刻的任意一个。较佳地，可以从t1、t2...tn中与当前时间差大于Lsleep+listen的tk中选择最近的时刻tmin。
参见图2所示，假定有4个MSS进入睡眠模式，分别为MSS1、MSS2、MSS3、MSS4，阴影部分为侦听窗口，被阴影部分隔开的时间段为侦听窗口。基站侧通过本发明的上述方法，设置进入睡眠模式的时间和最大睡眠窗口(Sleep_windowmax)，使得进入睡眠模式的MSS在睡眠窗口(Sleep_window)达到最大值时的帧听窗口(Listen_window)重叠。
在图2所示的图中，MSS1、MSS2和MSS3的[Sleep_windowmax+Listen_window]一样，是MSS4的[Sleep_windowmax+Listen_window]的两倍。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种实现睡眠模式下重叠侦听窗口的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤a.基站侧向需要进入睡眠模式的移动终端下发包括睡眠起始时间(startframe)、侦听窗口(Listen_window)、初始侦听窗口(initial_sleep_window)、最大侦听窗口基数(final_sleep_window_base)、最大侦听窗口指数(final_sleep_window_exponent)的睡眠指示消息；并且，基站侧向每个移动终端发送的Listen_window相同，向每个移动终端发送的final_sleep_window_base为固定数值的2n倍，n为整数；设置所述每个需要进入睡眠模式的移动终端的睡眠起始时间，当所述移动终端按照该睡眠起始时间进入睡眠模式后，进入第一个最大睡眠窗口前的侦听窗口与已进入睡眠模式的移动终端的睡眠窗口(Sleep_window)到达最大值前的侦听窗口重叠；b.移动终端收到所述睡眠指示消息后，按照其中的睡眠参数进入睡眠模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中设置所述每个需要进入睡眠模式的移动终端的睡眠起始时间的步骤包括a1、计算出移动终端达到最大睡眠窗口所需要迭代的次数N迭代； 其中， 表示不大于x的最大整数，L为Listen_window；a2、利用 计算出MSS达到最大睡眠窗口前的睡眠时间和侦听时间总和Tsleep+listen；a3、利用tstart＝tmin-Tsleep+listen计算出睡眠窗口(Sleep_window)的开始时间，其中，tstart表示需要进入睡眠模式的MSS的起始时刻，tmin为第一个进入睡眠模式的MSS1的睡眠窗口(Sleep_window)达到最大值后，睡眠窗口Sleep_window的开始时间t1、t2...tn中的一个数值，并且所选择的tmin大于当前时间。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述tmin为所述睡眠开始时间t1、t2...tn中，满足与当前时间差大于Tsleep+listen条件的最近的时刻tk。
全文摘要
本发明公开了一种实现睡眠模式下重叠侦听窗口的方法，该方法为基站向需要进入睡眠模式的移动终端下发睡眠指示消息，包括睡眠起始时间参数、侦听窗口参数、初始睡眠窗口参数、最大侦听窗口基数参数、最大侦听窗口指数参数；移动终端按照该睡眠参数进入睡眠模式。且每个移动终端侦听窗口相同，每个移动终端的最大侦听窗口基数为固定数值的2n倍，n为非负整数。该移动终端的睡眠起始时间，使移动终端按照该睡眠起始时间进入睡眠模式后进入第一个最大睡眠窗口前的侦听窗口与已进入睡眠模式的移动终端的睡眠窗口到达最大值前的侦听窗口重叠。该方法可以尽可能的使多个处于睡眠模式的侦听窗口重叠，从而减少BS广播发送业务指示消息的次数，节约空口资源，提高效率。
文档编号H04W52/02GK1780472SQ20041009142
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月22日 优先权日2004年11月22日
发明者张彦, 李永茂 申请人:华为技术有限公司