用户设备、蜂窝通信网络节点和控制用户设备的操作的方法与流程

本发明的实施方式涉及无线通信。本发明的实施方式特别涉及被构造用于与蜂窝通信网络通信的用户设备、蜂窝通信网络节点和由这样的装置执行以控制用户设备在不同操作状态之间的转变的方法。

背景技术：

随着移动语音和数据通信越来越普及，对高速数据通信的要求日益增加。被构造成连接到通信网络(例如，智能电话)的用户设备具有高级处理能力。

对于电池供电的用户设备，为了增加电池寿命，功率消耗特别重要。对于某些使用情况，总电池寿命要求可能正面临挑战。对电池寿命要求提出要求的一种示例性情况是机器到机器(M2M)通信。

为了降低调制解调器功率消耗，用户设备可以被设置成不同状态。为了说明，名称为“3^rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network；Radio Resource Control(RRC)；Protocol specification(Release 12)”的3GPP specification TS 25.331 V12.1.0(2014-03)在7.1和7.2部分中定义了不同RRC状态。移动终端可以自发地(例如，当定时器到期时)进入这些状态中的一些。

当用户设备具有去激活用户设备的接入层(AS)层的省电状态时，可以实现功率消耗的进一步减少。用户设备可以停止执行或者可以减少AS功能(诸如，监测寻呼和系统信息，执行网络中的测量和小区重选过程)。用户设备可以可选地以周期方式执行跟踪区域更新(TAU)过程或其它过程。

这样的省电状态改进了功率消耗并且增加了电池寿命。然而，与省电状态关联的一个问题是，当用户设备不处于这种状态时，对于蜂窝通信网络而言，用户设备可能是不可到达的。一些用户设备可能具有长休眠时段，例如，超过1小时的休眠时段，超过1天的休眠时段或甚至超过1个月的休眠时段。典型示例包括机器到机器(M2M)终端。为了说明，一些M2M终端可能在几个月内提供仅一次机器读取。如果操作人员想要对M2M终端执行更新(例如，软件或固件更新)，则操作人员可能需要等待很长一段时间，直到M2M终端重新附着到蜂窝通信网络为止并且可以执行更新。

技术实现要素：

在本领域中一直需要以下装置和方法：使用户设备的功率消耗在省电状态下保持低，同时甚至当用户设备处于省电状态时，也给网络提供对用户设备的增强控制。

根据实施方式，用户设备具有省电状态并且被构造成通过从另外用户设备直接接收的装置到装置信号从省电状态被唤醒。这允许通过请求另外用户设备将装置到装置发现信号或装置到装置通信信号或装置到装置同步信号中继到用户设备以将用户设备从省电状态唤醒来唤醒用户设备。

省电状态可以是用户设备对于蜂窝通信网络而言不能到达的状态。省电状态可以是去激活接入层(AS)的状态。省电状态可以是蜂窝通信网络不能到达用户设备的状态。装置到装置发现信号或装置到装置通信信号或装置到装置同步信号可以致使用户设备从省电状态转变成另外状态。另外状态可以是RRC空闲状态，在该状态下，用户设备被构造成从蜂窝通信网络接收并且处理寻呼信号。另外状态可以是RRC连接状态。

可以使用本文中描述的装置、方法和系统利用装置到装置信号将用户设备从省电状态唤醒。省电状态可以是深度休眠状态，在该状态下，防止用户设备由从蜂窝通信网络的基站直接接收的信号唤醒。

根据一个实施方式的用户设备包括无线接口，所述无线接口用于与蜂窝通信网络通信。所述用户设备包括控制逻辑，所述控制逻辑被构造成控制所述用户设备在包括省电状态的不同操作状态之间的转变。所述控制逻辑被构造成处理在所述无线接口处从另外用户设备直接接收的装置到装置信号，并且响应于所述装置到装置信号，选择性地控制所述用户设备在所述省电状态与不同于所述省电状态的另外操作状态之间的转变。

所述省电状态可以是去激活接入层或者去激活或减少至少一些接入层功能的状态。

所述省电状态可以是去激活接入层或者减少接入层的至少一些功能的状态，并且用户设备在非接入层(NAS)层处向蜂窝通信网络登记。

所述用户设备可以被构造成在它进入省电状态之后，至少间歇性地侦听装置到装置信号。

所述控制逻辑可以被构造成响应于所述装置到装置信号选择性地激活所述接入层。

所述另外状态可以是激活接入层的无线资源控制(RRC)空闲状态。

所述另外状态可以是无线资源控制(RRC)连接状态。

所述控制逻辑可以被构造成响应于所述装置到装置信号控制所述无线接口，使得所述用户设备进行从所述省电状态到所述RRC空闲状态的转变。

处于所述省电状态的所述用户设备的功率消耗可以低于处于所述RRC空闲状态的所述用户设备的功率消耗。

所述控制逻辑可以被构造成响应于所述装置到装置信号控制所述无线接口执行跟踪区域更新(TAU)过程。

所述控制逻辑可以被构造成响应于所述装置到装置信号并且在定时器到期时控制所述无线接口执行所述TAU过程。

所述控制逻辑可以被构造成确定所述装置到装置信号是否指示所述用户设备将被设置成所述另外操作状态以在至少预定义时间间隔内接收来自所述蜂窝通信网络的寻呼信号。

所述控制逻辑可以被构造成将滤波器掩码应用至所述装置到装置信号，以确定所述用户设备是否将被设置成所述另外操作状态以在至少所述预定义时间间隔内接收所述寻呼信号。

所述另外状态可以是RRC连接状态。

所述控制逻辑可以被构造成控制所述无线接口，使得所述用户设备进行从所述省电状态到所述RRC连接状态的转变。

所述控制逻辑可以被构造成响应于检测到所述装置到装置信号包括寻呼信息，控制从省电状态到RRC连接状态的转变。

所述用户设备可以被构造成在所述用户设备进入所述省电状态之前，将消息发送到所述蜂窝通信网络的节点。所述消息可以包括指示符，所述指示符指示当所述用户设备在所述省电模式下操作时，所述用户设备可操作为由所述装置到装置信号唤醒。

包括指示所述用户设备可操作为由所述装置到装置信号唤醒的指示符的消息可以是附着/TAU请求消息。

包括指示所述用户设备可操作为由所述装置到装置信号唤醒的指示符的消息可以是RRC消息，例如，UE辅助信息。

可致使所述用户设备在所述省电状态与所述另外状态之间转变的所述装置到装置信号可以是装置到装置通信信号。

可致使所述用户设备在所述省电状态与所述另外状态之间转变的所述装置到装置信号可以是装置到装置发现信号。

可致使所述用户设备在所述省电状态与所述另外状态之间转变的所述装置到装置信号可以是装置到装置同步信号，所述装置到装置同步信号包括所述用户设备将醒来的指示。

所述用户设备可以是用于机器到机器通信的终端。

根据一个实施方式的蜂窝通信网络节点包括：接口，其被构造成接收由用户设备发送的消息。所述蜂窝通信网络节点包括处理装置，所述处理装置联接到所述接口并且被构造成确定所述消息是否包括指示在省电状态下操作时所述用户设备可操作为通过经由另外用户设备的装置到装置信号唤醒的指示符。当所述消息包括指示所述用户设备通过所述装置到装置信号唤醒的指示符时，所述蜂窝通信网络节点可以被构造成致使另外用户设备将装置到装置信号发送到所述用户设备，以将所述用户设备从所述省电状态唤醒。

所述蜂窝通信网络节点可以是移动性管理实体(MME)。

所述处理装置可以被构造成从活动用户设备的群组中选择另外用户设备。

所述另外用户设备可以被包括在用于装置到装置通信的用户设备的群组中。所述另外用户设备可以是用于装置到装置通信的用户设备的群组中的群组头部(group head)。所述另外用户设备可以不同于用于装置到装置通信的用户设备的群组中的群组头部。

所述处理装置可以被构造成选择所述另外用户设备，使得所述另外用户设备连接到电网。

所述蜂窝通信网络节点可致使所述另外用户设备将来自所述蜂窝通信网络节点的另外消息作为所述装置到装置信号转发到所述用户设备。

所述另外消息可以包括装置到装置滤波器掩码值，该装置到装置滤波器掩码值请求所述用户设备从所述省电状态醒来，以监视来自蜂窝通信网络的寻呼信号和/或系统信息。

带有指示符的消息可以是附着/TAU请求消息。所述指示符可以是所述附着/TAU请求消息的标记。所述消息可以包括一个或多个附加参数，包括针对所述用户设备的周期性TAU的定时器值。

根据一个实施方式的通信系统包括根据一个实施方式的蜂窝通信网络节点和根据一个实施方式的用户设备。

所述通信系统还可以包括另外用户设备，所述另外用户设备被构造成将装置到装置信号发送到所述用户设备，以将所述用户设备从所述省电状态唤醒到另外状态，在所述另外状态下，所述用户设备被构造成监视由所述蜂窝通信网络发送的寻呼信号和系统信息。

一种控制用户设备的操作的方法包括：通过所述用户设备的无线接口从另外用户设备直接接收装置到装置信号。所述用户设备的无线接口可以被构造成用于与蜂窝通信网络通信。所述用户设备的控制逻辑可以处理接收到的所述装置到装置信号。所述用户设备的所述控制逻辑可以根据处理后的接收到的装置到装置信号来控制用户设备在省电状态与不同于所述省电状态的另外操作状态之间的转变。

在所述方法中，所述省电状态可以是去激活接入层的状态。所述省电状态可以是去激活接入层并且用户设备在NAS层处向所述蜂窝通信网络登记的状态。

在所述方法中，所述控制逻辑可以响应于所述装置到装置信号选择性地激活所述接入层。虽然所述用户设备在省电状态下操作，但是接入层可以处于深度休眠状态，在该状态下，接入层仅可操作为接收所述装置到装置信号，而不直接从所述蜂窝通信网络接收信号。

在所述方法中，所述控制逻辑可以响应于所述装置到装置信号控制所述无线接口，使得所述用户设备进行从所述省电状态到所述RRC空闲状态的转变。

在所述方法中，处于所述省电状态的所述用户设备的功率消耗可以低于处于所述RRC空闲状态的所述用户设备的功率消耗。在所述方法中，处于所述省电状态的所述用户设备的功率消耗可以低于处于所述RRC连接状态的所述用户设备的功率消耗。

在所述方法中，所述控制逻辑可以被构造成响应于所述装置到装置信号控制所述无线接口执行TAU过程。

在所述方法中，所述控制逻辑可以被构造成响应于所述装置到装置信号并且在定时器到期时控制所述无线接口执行TAU过程。

在所述方法中，所述控制逻辑可以被构造成响应于所述装置到装置信号控制所述无线接口执行数据传输。所述数据传输可以包括延迟容忍数据。

在所述方法中，所述控制逻辑可以被构造成确定所述装置到装置信号是否指示所述用户设备将被设置成另外操作状态以在至少预定义时间间隔内监视来自所述蜂窝通信网络的寻呼信号。

在所述方法中，所述控制逻辑可以被构造成将滤波器掩码应用至所述装置到装置信号，以确定所述用户设备是否将被设置成所述另外操作状态以在至少所述预定义时间间隔内接收所述寻呼信号。

在所述方法中，所述另外状态可以是RRC连接状态。

在所述方法中，所述控制逻辑可以控制所述无线接口，使得用户设备进行从所述省电状态到所述RRC连接状态的转变。所述控制逻辑可以响应于检测到所述装置到装置信号包括寻呼信息控制所述无线接口，使得所述用户设备进行从所述省电状态到所述RRC连接状态的转变。

在所述方法中，在所述用户设备进入所述省电状态之前，所述无线接口可以将消息发送到所述蜂窝通信网络的节点。所述消息可以包括指示符，所述指示符指示当所述用户设备在省电模式下操作时所述用户设备可操作为由所述装置到装置信号唤醒。

在所述方法中，所述消息可以是附着/TAU请求消息。

在所述方法中，可致使所述用户设备在所述省电状态与所述另外状态之间转变的所述装置到装置信号可以是装置到装置通信信号。

在所述方法中，可致使所述用户设备在所述省电状态与所述另外状态之间转变的所述装置到装置信号可以是装置到装置发现信号。

在所述方法中，可致使所述用户设备在所述省电状态与所述另外状态之间转变的所述装置到装置信号可以是添加了指示所述用户设备将醒来的有效载荷的装置到装置同步信号。

在所述方法中，所述用户设备可以是用于机器到机器通信的终端。

根据实施方式的装置和方法允许用户设备在省电状态下操作。蜂窝通信网络的节点可以通过请求另外用户设备将装置到装置发现信号或装置到装置通信信号或装置到装置同步信号连同用于唤醒的指示符发送到用户设备，将所述用户设备从所述省电状态唤醒，所述指示符指示所述用户设备将开始监视寻呼信号或者另外对于蜂窝通信网络而言可到达。例如，甚至当用户设备处于去激活接入层的省电模式时，获得对用户设备的增强控制。

附图说明

将参照附图描述本发明的实施方式，在附图中，相同或类似参考标号指定相同或类似的元件。

图1是根据实施方式的通信系统的示意图。

图2是根据实施方式的通信系统的示意图。

图3是示出根据实施方式的用户设备的操作状态的示图。

图4是示出根据实施方式的用户设备的操作状态的示图。

图5是示出根据实施方式的用户设备的操作状态的示图。

图6是根据实施方式的方法的流程图。

图7是根据实施方式的方法的流程图。

图8是根据实施方式的方法的流程图。

图9示出根据实施方式的用户设备的操作。

图10是示出根据实施方式的通信系统中的信令的示图。

图11是根据实施方式的用户设备的框图。

图12是根据实施方式的由蜂窝通信网络执行的方法的流程图。

具体实施方式

将参照附图描述本发明的示例性实施方式。虽然将在特定应用领域的背景下(例如，在示例性无线接入技术的背景下)描述一些实施方式，但是实施方式不限于该应用领域。可以将各种实施方式的特征彼此组合，除非另外具体阐述。

图1是根据实施方式的通信系统1的示意图。通信系统1包括用户设备2。通信系统1还可以包括另外用户设备3、4。通信系统1包括蜂窝通信网络。蜂窝通信网络具有无线接入网络(RAN)。无线接入网络包括多个基站，在图1中示出基站11。基站11可以可操作地联接到蜂窝通信网络的其它节点。蜂窝通信网络可以包括例如移动性管理实体(MME)12。基站11的蜂窝通信网络和蜂窝通信网络的其它节点的具体构造取决于通信标准。为了说明，蜂窝通信网络可以是通用移动电信系统(UMTS)网络。在这种情况下，RAN是UMTS陆地无线电接入网络(UTRAN)，其中，基站11是可以连接到无线网络控制器(RNC)的NodeB。蜂窝通信网络可以是长期演进(LTE)网络。在这种情况下，RAN是演进UTRAN(eUTRAN)，其中，基站是演进节点B(eNodeB)，并且节点12是核心网络中的MME和/或服务网关(S-GW)。

如以下将更详细描述的，用户设备2具有无线接口，无线接口被构造成用于与蜂窝通信网络的RAN通信。用户设备2可以被构造成通过无线接口执行装置到装置发现和装置到装置通信。在装置到装置发现中，用户设备2可以发现靠近用户设备2的另外用户设备3、4。在装置到装置通信中，用户设备2可以通过无线接口发送或接收装置到装置分组。无线接口可以被构造成通过eUTRAN空中接口进行通信。

用户设备2具有许多操作状态。操作状态包括省电状态。省电状态可以是用户设备2不监视由蜂窝通信网络发送的寻呼信号或系统信息的状态。省电状态可以是去激活接入层(AS)的状态。由此，可以保持功率消耗小。

为了允许甚至当用户设备处于省电状态时蜂窝通信网络也能到达用户设备2，用户设备2可操作以使得可以通过由用户设备从另外用户设备3接收的装置到装置信号6来触发脱离省电状态或进入省电状态的转变。装置到装置信号6可以是装置到装置发现信号，该信号包括掩码值或指示用户设备2将从省电状态改变成另外操作状态的其它指示符。装置到装置信号6可以是装置到装置通信信号，该信号包括掩码值或指示用户设备2将从省电状态改变成另外操作状态的其它指示符。装置到装置信号6可以是装置到装置同步信号，该信号包括具有指示用户设备2将从省电状态改变成另外操作状态的指示符的有效载荷。为了说明，可致使用户设备2执行TAU过程，在TAU过程中，通过暂时改变成激活AS的RRC空闲状态，使得蜂窝通信网络可到达用户设备2。可以通过接收装置到装置信号6，致使用户设备2改变成RRC空闲状态或甚至RRC连接状态。

MME 12可致使另外用户设备3发送装置到装置信号，该装置到装置信号触发用户设备2改变其操作状态。MME 12可以将请求消息发送到另外用户设备3。请求消息可以包括针对装置到装置滤波器掩码的滤波器掩码值，该滤波器掩码值可以由另外用户设备3使用以生成触发用户设备2改变其状态的装置到装置信号6。

图2示出图1的通信系统1的框图。

通信系统1具有无线接口20。无线接口20包括天线21、接收器路径22和发送器路径23。无线接口20被构造成与基站11通信。无线接口20可以被构造成通过eUTRA空中接口进行通信。无线接口20可以被构造成将信号直接发送到另外用户设备3和/或从另外用户设备3接收信号。在装置到装置发现和通信中，可以直接在用户设备2的无线接口20与另外用户设备3的无线接口30之间发送信号。可以发送这些信号，使得在蜂窝通信网络的无线接入网络中不接收和处理这些信号。

用户设备2可以包括用于处理在无线接口20处接收的分组的一条或多条处理路径24。处理路径24可以被构造成在数字域中执行信号处理。

在用户设备2的省电状态下，无线接口20和处理路径24的至少一些组件可以被关闭或者可以利用降低的功率消耗进行操作。

用户设备2包括控制逻辑25，控制逻辑25控制用户设备2在什么操作状态下进行操作。控制逻辑25可致使无线接口20和/或处理路径24的组件例如被选择性进行接通和断开，或者被选择性地提供有增加或减小的功率水平。控制逻辑25可以包括一个或多个集成电路。控制逻辑25可以包括一个或多个处理器、一个或多个微处理器、一个或多个控制器、一个或多个微控制器、一个或多个专用集成电路或其组合。

操作状态可以包括蜂窝通信网络不能直接到达用户设备2的省电状态。省电状态可以对应于RRC空闲状态，但是接入层(AS)被去激活。AS可以处于深度休眠状态，在该状态下，AS仅可操作为接收装置到装置信号，但是不接收由蜂窝通信网络直接发送的AS层信号。用户设备的另外操作状态可以包括例如AS被激活的RRC空闲状态和RRC连接状态。

用户设备2的控制逻辑25可以被构造成处理从另外用户设备3接收的装置到装置信号。控制逻辑25可以被构造成确定装置到装置信号是否旨在用于用户设备2。控制逻辑25可以应用滤波器掩码来确定从另外用户设备3接收的装置到装置信号是否旨在用于用户设备2。控制逻辑25可以另外确定装置到装置信号是否触发用户设备从省电状态到另外操作状态或者从另外操作状态到省电状态的转变。控制逻辑25可以确定装置到装置信号包括滤波器掩码值，该滤波器掩码值指示用户设备2将进行从省电状态到AS被激活的RRC空闲状态或RRC连接状态的转变。为了说明，控制逻辑25可以确定装置到装置信号是否包括指示用户设备2将执行TAU的滤波器掩码值，并且可以响应于此控制无线接口20执行TAU。

基于从另外用户设备3接收的装置到装置信号的处理，控制逻辑25可以控制用户设备2的控制操作。控制逻辑25可以选择性地激活和/或去激活接入层(AS)层。控制逻辑25可以选择性地激活和/或去激活接入层(AS)层上的至少一些功能。甚至当在省电状态下去激活AS层时，也可以保持激活接入层(AS)层的至少一些另外功能。在用户设备已经进入省电状态之后，仍然将用户设备构造成检测装置到装置信号。用户设备2可以在它已经进入省电状态之后，周期性地侦听装置到装置信号。

除了致使不同操作状态之间的转变的装置到装置信号之外，控制逻辑25还可以监视其它触发事件。为了说明，可到达性定时器到期可能致使用户设备2从AS被激活的RRC空闲状态到至少一些AS层功能被去激活的省电状态的转变。可以通过例如针对周期性TAU的触发器的到期或从另外用户设备3接收到装置到装置信号中的任一个(其致使用户设备2改变其操作状态以变成蜂窝通信网络可到达)，致使从省电状态转变成AS被激活的RRC空闲状态。

用户设备2可操作为将信号发送到蜂窝通信网络，使得甚至当在省电状态下对于蜂窝通信网络而言不能直接到达用户设备2时，也可以将用户设备2从省电状态唤醒。用户设备2可以将消息发送到MME 12或另一个蜂窝网络节点，以指示用户设备2可操作为响应于装置到装置信令改变其操作状态。用户设备2可以选择性地设置标记，以指示可以将用户设备2从省电状态唤醒到不同操作状态，例如，到AS被激活的RRC空闲状态或RRC连接状态。标记可以被设置成消息的1位。标记可以被包括在消息的多位中。消息可以是例如NAS附着/TAU请求消息。消息可以包括附加参数，例如，一个或多个定时器值。消息可以从用户设备2被发送到MME 12。另外用户设备3包括无线接口30。无线接口30可以包括天线31、接收器路径32和发送器路径33。无线接口20可以被构造成通过eUTRA空中接口进行通信。无线接口30可以被构造成将信号直接发送到用户设备2和/或从用户设备2接收信号。在装置到装置发现和通信中，可以在另外用户设备3的无线接口30与用户设备2的无线接口20之间直接发送信号。可以发送这些信号，使得在蜂窝通信网络的无线接入网络中不接收和处理它们。

另外用户设备3包括处理装置34。处理装置34可以包括一个或多个集成电路。处理装置34被构造成从MME 12接收请求，该请求致使另外用户设备3将装置到装置信号发送到用户设备2。另外用户设备3可以将装置到装置信号发送到用户设备2，以致使用户设备2从省电状态醒来。装置到装置信号可以是由另外用户设备3发送到用户设备的群组中的所有用户设备的广播或多播信号。另外用户设备3可以根据指示装置到装置信号旨在用于用户设备2的滤波器掩码来生成和发送装置到装置信号。另外用户设备3可以生成和发送装置到装置信号，使得添加滤波器掩码值，该滤波器掩码值指示用户设备2将改变其操作状态，使得它变得对于蜂窝通信网络而言是可到达的。装置到装置信号可以是装置到装置发现信号或装置到装置通信信号或装置到装置同步信号。

可以由MME 12选择另外用户设备3以用于将装置到装置信号发送到用户设备2。MME 12可以应用不同标准，以从向蜂窝通信网络登记并且位于与用户设备2相同的小区8中的多个活动用户设备中选择另外用户设备3。为了说明，另外用户设备3可以是连接到电网9并且其电池寿命不是问题的装置。MME 12可以在选择另外用户设备3时考虑附加或另选信息。为了说明，当位置信息可用于用户设备2的最后位置时，MME 12可以选择另外用户设备3，使得另外用户设备3和用户设备彼此靠近，以执行装置到装置发现和通信。

MME 12包括接收从用户设备2发送的消息的接口13。该消息可以包括指示用户设备2是否可以将其操作状态从省电状态改变成另外状态的标记或另一个信息元素，在另外状态下，用户设备2监视寻呼信号和系统信息或者另外地对于蜂窝通信网络而言是可到达的。MME 12包括被构造成处理从用户设备2接收的消息的处理装置14。处理装置14被构造成确定从用户设备2接收的消息是否指示MME 12可致使甚至当用户设备2处于省电状态时，也可以通过使用装置到装置发现或装置到装置通信来改变用户设备2的操作状态。处理装置14可以确定从用户设备2接收的消息是否包括指示通过使用装置到装置发现或装置到装置通信来唤醒用户设备2的标记或另一个信息元素。

MME 12包括存储装置15。MME 12可以被构造成将关于可以通过使用装置到装置发现或装置到装置通信致使用户设备2改变其操作状态的信息存储在存储装置15中。可以将信息(例如，可以通过使用装置到装置发现或装置到装置通信致使用户设备2改变其操作状态的标记)连同指示用户设备2所在的小区8的位置信息或与其它信息组合地存储在MME 12中。

MME 12可以被构造成监视用户设备2是否已经进入蜂窝通信网络不能直接到达用户设备2的省电状态。为了说明，用户设备2可以将针对可到达性定时器的定时器值发送到MME 12。MME 12可以监视在RRC连接释放之后可到达性定时器是否已经到期，其中，RRC连接释放致使用户设备进入省电状态。

当MME 12检测到它不能直接到达用户设备2时，MME 12可以请求另外用户设备3将装置到装置发现信号或装置到装置通信信号或装置到装置同步信号发送到用户设备2。MME 12可致使另外用户设备3根据定义装置到装置信号旨在用于用户设备2的滤波器掩码和指示用户设备2将进行从省电状态到蜂窝通信网络可到达它的另外状态的转变的滤波器掩码值来发送装置到装置信号。响应于来自MME 12的请求，另外用户设备3可以广播装置到装置信号。靠近另外用户设备3的所有用户设备可以接收装置到装置信号并且可以处理该信号以确定该信号是否旨在由它们接收。

用户设备2的操作状态可以具有各种构造中的任一个，并且可以使用装置到装置信号以致使在至少两种或多于两种操作状态之间的转变。

图3是示出根据实施方式的用户设备的操作状态的示图40。用户设备具有RRC连接状态41和RRC空闲状态42。用户设备具有省电状态43，省电状态43被称为图3中的“省电模式-D2D-可到达”(PSM-D)。省电状态43可以是RRC空闲模式的子状态。在省电状态43下，用户设备可以操作，使得它不监视由蜂窝通信网络广播的寻呼信号或系统信息。相比之下，在RRC空闲状态42下，用户设备可以被构造成监视由蜂窝通信网络广播的寻呼信号或系统信息。

在省电状态43下，可以去激活接入层(AS)层或AS层的至少一些功能。在省电状态43下，AS层或AS层的至少一些功能可以减少。省电状态43可以是允许用户设备确定是否选择性地去激活AS层功能的状态。由此，功率消耗可以降低。在RRC空闲状态42下，可以激活AS层。

在省电状态43下，用户设备仍然监视致使用户设备从省电状态43醒来的装置到装置信号。可以通过可到达性定时器到期，触发从RRC空闲状态42到省电状态43的转变45。用户设备可以将可到达性定时器值发送到MME。

可以通过用户设备从另外用户设备接收的装置到装置发现信号或装置到装置通信信号或装置到装置同步信号触发从省电状态43到RRC空闲状态42的转变46，以唤醒用户设备。装置到装置发现信号或装置到装置通信信号或装置到装置同步信号可以包括指示用户设备对于蜂窝通信网络而言将变成可到达的指示符。

可以以各种方式执行转变46。在一些实现中，用户设备可以执行TAU，TAU致使用户设备至少暂时地进入RRC连接状态41。在其它实现中，用户设备可以在至少预定义时间段内进入RRC空闲状态42，以侦听寻呼信号或其它系统信息。

除了由装置到装置信号控制之外，还通过其它事件触发从省电状态43到RRC空闲状态42的转变46。为了说明，周期性TAU定时器的到期可以致使用户设备周期性地执行TAU过程并且出于此目的而进入RRC空闲状态42。

可以通过RRC连接释放致使从RRC连接状态41到RRC空闲状态42的转变。例如，可以通过RRC连接建立或RRC连接重配置，致使从RRC空闲状态42到RRC连接状态41的转变。

图4是示出根据实施方式的用户设备的操作状态的示图40。除了可以通过装置到装置信号唤醒用户设备的省电状态43之外，用户设备可以具有“省电模式-无装置到装置可到达性”(PSM-ND)状态44。在PSM-ND状态44下，可以去激活AS层并且用户设备可以被构造成使得通过装置到装置信号不能致使它对于蜂窝通信网络而言变得到达的。可以通过可到达定时器的到期来触发从RRC空闲状态42到PSM-ND状态44的转变47。可以通过周期性TAU定时器的到期来触发从PSM-ND状态44到RRC空闲状态42的转变48，周期性TAU定时器的到期致使用户设备周期性地侦听例如寻呼信号。当在PSM-ND状态44下进行操作时，装置到装置信号将不致使用户设备唤醒到使用户设备监视寻呼信号或其它系统信息的另外状态。

用户设备可以做出在可到达定时器到期时将进入状态43、44中的哪一个的决定。用户设备可以将包括标记或其它信息元素的消息发送到MME，以指示可以通过使用装置到装置信号来唤醒用户设备(省电状态43)或者不能通过使用装置到装置信号来唤醒用户设备(PSM-ND状态44)。例如，标记可以被包括在NAS附着/TAU请求消息中。

另选地或另外地，蜂窝通信网络可以做出用户设备将进入可以通过装置到装置信号唤醒用户设备的省电状态43或者不能通过装置到装置信号唤醒用户设备的PSM-ND状态44的决定。例如，蜂窝通信网络可以在RRC连接释放消息或NAS附着/TAU响应消息中告知用户设备在可到达定时器到期时将进入的状态43、44。

图5是示出根据实施方式的用户设备的操作状态的示图40。用户设备可以被构造成进行从省电状态43到RRC连接状态41的转变56。可以通过装置到装置信号触发转变56，装置到装置信号可以是装置到装置发现信号或装置到装置通信信号或装置到装置同步信号。装置到装置信号可以包括来自蜂窝通信网络的寻呼信息，该寻呼信息由另外用户设备中继到用户设备。

用户设备的控制逻辑可以分析指示用户设备对于蜂窝通信网络而言将变为可到达的装置到装置信号。控制逻辑可以确定装置到装置信号是否包括寻呼信息。如果装置到装置信号包括寻呼信息，则用户设备可以直接转变成RRC连接状态41。否则，用户设备可以进入RRC空闲状态42，以侦听来自蜂窝通信网络的寻呼信号或系统信息。

用户设备可以被构造成进行从RRC连接状态41直接到省电状态43的转变55。

图6是根据实施方式的方法60的流程图。可以通过根据实施方式的用户设备执行方法60。

在61中，用户设备进入省电状态。省电状态可以是去激活接入层(AS)层的状态。省电状态可以是去激活或减少至少一个AS层功能或多个AS层功能的状态。可以通过不太频繁地执行各个功能来实现AS层功能的减少。省电状态可以是用户设备不侦听来自蜂窝通信网络的寻呼信号或系统信息的状态。用户设备可以在它进入AS层仍然被激活的RRC空闲状态时触发可到达定时器，并且可以通过在可到达定时器到期时去激活AS层来进入省电状态。

在用户设备已经进入省电状态之后，用户设备可以仍然侦听装置到装置发现信号和/或装置到装置通信信号和/或装置到装置同步信号。用户设备可以在它已经进入省电状态之后，间歇性地侦听这样的装置到装置信号。用户设备可以在它已经进入省电状态之后，周期性地侦听这样的装置到装置信号。

在62处，用户设备从另外用户设备接收装置到装置发现信号。在无线接口处接收装置到装置发现信号，无线接口也可操作为将控制和数据分组发送到蜂窝通信网络并且从蜂窝通信网络接收控制和数据分组。

在63处，用户设备确定接收到的装置到装置发现信号是否指示用户设备将其操作状态改变成对于蜂窝通信网络而言可到达。用户设备可以应用滤波器掩码，以确定装置到装置发现信号是否旨在用于用户设备。用户设备可以确定装置到装置发现信号是否包括指示符(例如，滤波器掩码值)，该指示符指示用户设备将改变其操作状态以变成对于蜂窝通信网络而言可到达。如果装置到装置发现信号不指示用户设备将改变其操作状态以变成对于蜂窝通信网络而言可到达，则该方法可以返回到步骤62。

在64处，如果接收到的装置到装置发现信号指示用户设备将改变其操作状态以变成对于蜂窝通信网络而言可到达，则用户设备改变其操作状态，使得它对于蜂窝通信网络而言可到达。用户设备可以执行TAU过程并且可以在至少预定义时间段内侦听寻呼信号或其它系统信息。另选地或另外地，用户设备可以在不执行TAU过程来侦听寻呼信号或系统信息的情况下，在至少预定义时间段内进入RRC空闲状态。另选地或另外地，如果接收到的装置到装置发现信号包括来自蜂窝通信网络的寻呼信息，则用户设备可以进入RRC连接状态。

当装置到装置发现信号指示用户设备将改变其操作状态以变成对于蜂窝通信网络而言可到达时，用户设备可以但不需要完成与另外用户设备的装置到装置发现过程。用户设备可以被构造成对装置到装置发现信号进行响应，并且另外用户设备可以被构造成通知MME用户设备变得可到达。在其它实施方式中，用户设备不需要完成装置到装置发现，并且装置到装置发现信号可以仅用作唤醒用户设备的载波消息。

图7是根据实施方式的方法65的流程图。可以通过根据实施方式的用户设备执行方法65。在方法65中，使用装置到装置通信信号通知用户设备它将改变其操作状态以侦听寻呼信号或系统信息。在用户设备在61处进入省电状态并且在62处接收装置到装置发现信号之后，在66处完成装置到装置发现过程。

在67处，用户设备从另外用户设备接收装置到装置通信信号。

在68处，用户设备确定接收到的装置到装置通信信号是否指示用户设备将其操作状态改变成对于蜂窝通信网络而言可到达。用户设备可以应用滤波器掩码，以确定装置到装置通信信号是否旨在用于用户设备。用户设备可以确定装置到装置通信信号是否包括指示符(例如，滤波器掩码值)，该指示符指示用户设备将其操作状态改变成对于蜂窝通信网络而言可到达。如果装置到装置通信信号不指示用户设备将其操作状态改变成对于蜂窝通信网络而言可到达，则方法可以返回步骤67。在步骤67处，用户设备可以持续监视装置到装置通信信号，直到TAU定时器到期和/或直到发生移动台始发(MO)传输为止和/或直到检测到装置到装置通信信号为止。

在64处，如果接收到的装置到装置通信信号指示用户设备将其操作状态改变成对于蜂窝通信网络而言可到达，则用户设备改变其操作状态，使得它对于蜂窝通信网络而言可到达。用户设备可以例如在RRC连接状态或RRC空闲状态下的预定义时间段过去之后和/或当已经完成TAU过程时返回省电状态。可以如参照图6解释的那样实现步骤64。

根据实施方式的用户设备可以被构造成使得甚至当用户设备不具有针对周期性TAU的定时器时，也可以通过装置到装置信号传输致使用户设备从省电状态醒来。用户设备还可以被构造成使得除了具有用于唤醒的对应指示符的装置到装置信号之外，例如周期性TAU定时器的到期还可以致使用户设备进入AS被激活的RRC空闲状态。

图8是根据实施方式的方法70的流程图。可以通过根据实施方式的用户设备执行该方法。

在61处，用户设备进入省电状态。可以启动周期性TAU定时器。在用户设备进入省电状态之前，可以由用户设备例如在NAS附着/TAU请求消息中将周期性TAU定时器的定时器值发送到MME。在用户设备进入省电状态之前，可以例如在NAS附着/TAU接受消息中将周期性TAU定时器的定时器值从MME发送到用户设备。

在71处，用户设备监视针对周期性TAU的定时器是否到期。周期性TAU定时器的到期致使用户设备前进到步骤64。在64处，用户设备激活AS层并且侦听来自蜂窝通信网络的寻呼信号或系统信息。周期性TAU定时器可以被重置并且该方法可以返回步骤61。

在72处，当周期性TAU定时器还未到期时，用户设备可以从另外用户设备接收装置到装置信号。装置到装置信号可以是装置到装置发现信号或装置到装置通信信号。

在73处，用户设备确定装置到装置信号是否指示用户设备例如通过激活AS层改变其操作状态。用户设备可以处理装置到装置信号，如参照图6的方法60的步骤63解释的或参照图7的方法65的步骤68解释的。如果用户设备确定装置到装置信号指示用户设备将改变其操作状态，则该方法可以前进到步骤64。可以激活AS层。用户设备可以执行TAU或可以另外进入AS层被激活的RRC空闲状态，以对于蜂窝通信网络而言可到达。用户设备可以例如在预定义时间段到期之后和/或在TAU过程已经完成之后返回省电状态。如果用户设备确定装置到装置信号不指示用户设备将改变其操作状态，则该方法可以返回步骤71。

图9示出根据实施方式的用户设备的操作。

用户设备可以被构造成进行操作，使得它在时间间隔81内周期性地执行TAU过程。这可以是当用户设备进入不能通过装置到装置信号唤醒用户设备的图4的PSM-ND状态44时的情况。针对用户设备的操作状态可以周期性地改变成具有激活的AS层的RRC空闲状态，如83处示出的。当处于具有激活的AS层的RRC空闲状态时，用户设备可以侦听来自蜂窝通信网络的导频信号或系统信息。转变定义寻呼时刻(PO)。在连续PO之间的时间段84中，用户设备可以处于它不能接收寻呼信号的省电状态。

用户设备可以在时间间隔82中进入可以通过装置到装置信号唤醒用户设备的省电状态。在时间间隔82中，周期性TAU定时器可以被设置成使得例如用户设备不执行周期性TAU过程。在时间间隔82中，用户设备可以在85、86处周期性地侦听装置到装置发现信号。时段88可以对应于装置到装置发现时段。时段88可以被设置得比连续PO之间的时间段84更长，例如，长得多。时段88可以被增加成比装置到装置发现时段更长，这是因为可以多次重复发现信号。这增加了装置侦听装置到装置发现信号的时段85、86之间的休眠时间84。

当在致使用户设备醒来的时段86中检测到装置到装置信号时，用户设备可以通过从基站到用户设备的直接信号传输而进入对于蜂窝通信网络而言可到达用户设备的另外操作状态87。为了说明，用户设备可以激活AS层来进入另外操作状态87。

图10是示出根据实施方式的通信系统中的信令的示图。

用户设备可以将NAS附着/TAU请求消息91发送到MME。NAS附着/TAU请求消息可以包括标记(D-标记)，该标记指示当用户设备处于省电状态时是否可以通过装置到装置信号唤醒用户设备。在NAS附着/TAU请求消息91中可以包括附加参数。附加参数可以包括例如一个或多个定时器值。MME可以将NAS附着/TAU接受92发送到用户设备。

附加参数可以将由用户设备用信号发送到MME的关于另外用户设备的信息包括在消息91中。为了说明，用户设备可以在进入省电状态之前通过装置到装置发现来检测另外用户设备并且可以在进入省电状态之前通知MME该另外用户设备。

另选地或除了NAS附着/TAU请求消息91之外，指示当在省电状态下操作时是否可以通过装置到装置信号唤醒用户设备的指示符可以被包括在RRC消息(例如，UE辅助信息)中。

可以按传统方式执行RRC连接设置和/或RRC连接重配置。

RRC连接释放93致使用户设备进入RRC空闲状态94。可到达定时器95的到期致使用户设备进入省电状态96。在省电状态96下，蜂窝通信网络不能直接到达用户设备，而是用户设备监视来自不同于该用户设备的另外用户设备的装置到装置信号。

为了唤醒用户设备，MME将唤醒请求97发送到另外用户设备。唤醒请求97可以包括针对用户设备的标识符。唤醒请求97可以可选地包括寻呼信息。

响应于唤醒请求97，另外用户设备将装置到装置信号98发送到用户设备。装置到装置信号98可以是装置到装置发现信号或装置到装置通信信号。装置到装置信号98可以包括指示哪个用户设备或用户设备的哪个群组将被唤醒的值。装置到装置信号98可以指示它用于唤醒用户设备或用户设备的群组。

装置到装置信号98可以是调度分配或关联数据有效载荷。用户设备可以监视调度分配并且调度分配本身或关联的有效载荷数据可以包含来自蜂窝通信网络的唤醒消息，该唤醒消息在装置到装置信号98中被中继至用户设备。

甚至当用户设备已经进入省电状态96时，用户设备也监视装置到装置信号98。用户设备检测装置到装置信号98。接收到装置到装置信号触发用户设备从省电状态96转变成另外操作状态。另外操作状态可以是RRC空闲状态99。例如，当装置到装置信号98包括来自蜂窝通信网络的寻呼信息时，另外操作状态也可以是RRC连接状态。

当用户设备已经进入RRC空闲状态99时，它可以监视寻呼信号100或在无线接口处从蜂窝通信网络的基站直接接收的系统信息。

图11是根据实施方式的用户设备的功能框图110。可以在用户设备的控制逻辑中实现功能框中的一些或全部。

用户设备具有用于处理装置到装置信号的D2D信号处理模块111。D2D信号处理模块111可操作以便甚至当用户设备已经进入接入层(AS)层被去激活的省电状态时，也处理接收到的装置到装置信号116。D2D信号处理模块111可操作为确定接收到的装置到装置信号116是否是唤醒信号，蜂窝通信网络通过该唤醒信号请求用户设备转变成蜂窝通信网络可到达用户设备的另外操作状态。

用户设备可以具有D2D滤波器掩码模块112。D2D信号处理模块111可以使用由D2D滤波器掩码模块112定义的滤波器掩码来过滤接收到的装置到装置信号116，以确定装置到装置信号116是否旨在用于用户设备或用于包括用户设备的装置的群组。

用户设备具有用于控制操作状态之间的转变的状态转变控制模块115。状态转变控制模块115可以被构造成使得当D2D信号处理模块111检测到接收到的装置到装置信号116是唤醒信号时，用户设备从省电状态转变成它可以监视来自蜂窝通信网络的寻呼信号的另外状态。

用户设备可以包括周期性TAU定时器113。可以将周期性TAU定时器113的初始值用信号发送到MME和/或可以从MME接收该初始值。周期性TAU定时器113的到期可以分别触发状态转变控制模块115来执行TAU。

用户设备可以包括可到达性定时器114。可以将可到达性定时器114的初始值用信号发送到MME和/或可以从MME接收该初始值。当用户设备进入具有激活的AS层的RRC空闲状态时，可以启动可到达性定时器114。可到达性定时器114的到期可以触发状态转变控制模块115去激活AS层，使得用户设备转变成省电状态。

图12是根据实施方式的方法120的流程图。可以通过根据实施方式的MME执行方法120。

在121处，可以发送RRC连接释放消息。用户设备可以进入AS层被激活的RRC空闲状态，并且在可到达性定时器到期之后，可以去激活AS层。

为了此后与用户设备建立连接，MME在122处确定用户设备是否已经指示可以通过装置到装置发现或通信信号唤醒用户设备。在121处发送RRS连接释放之前，对应信息可以作为标记或其它信息元素被包括在从用户设备接收的NAS附着/TAU请求中。如果用户设备不指示可以通过装置到装置信号唤醒用户设备，则可以在123处执行传统寻呼，并且MME可以等待致使用户设备对于MME而言可到达的TAU或移动台始发数据传输。

如果MME确定用户设备已经指示可以通过装置到装置发现或通信信号唤醒用户设备，则在124处，用户设备可以选择另外用户设备以用于发送致使用户设备从省电状态醒来的装置到装置信号。可以在用户设备进入省电状态之前，执行另外用户设备的选择。MME可以选择另外用户设备，使得另外用户设备位于与用户设备相同的小区中。MME可以选择该另外用户设备作为连接到电网并且可以因此充当转发器中继而不产生针对另外用户设备的电池寿命问题的装置。

在125处，MME确定寻呼信息是否将被包括在将作为装置到装置信号被中继到用户设备的唤醒信号中。为了说明，MME可以确定是否将使得用户设备直接转变成RRC连接状态，并且如果将使用户设备直接转变成RRC连接状态，则寻呼信息可以被包括在唤醒信号中。

在126处，如果寻呼信息不需要被包括在装置到装置信号中，则MME请求另外用户设备将装置到装置信号发送到用户设备，这致使用户设备从省电状态醒来。MEM可以致使另外用户设备发送D2D发现信号、D2D调度分配、或包括唤醒消息的与D2D调度分配关联的有效载荷。在123处发送的寻呼信号将由用户设备接收。

在127处，如果寻呼信息将被包括在装置到装置信号中，则MME请求另外用户设备将装置到装置信号发送到用户设备。寻呼信息被发送到另外用户设备，并且致使另外用户设备将包括寻呼信息的装置到装置信号发送到用户设备。

在根据实施方式的装置、系统和方法中，可以在两阶段处理中到达用户设备。在第一阶段中，用户设备接收被包括在添加有效载荷的装置到装置发现信号或装置到装置通信信号或装置到装置同步信号中的唤醒消息。在第二阶段中，当用户设备执行TAU或通过激活AS层而进入RRC空闲状态时，可以寻呼用户设备。另选地，可以触发用户设备，以通过将寻呼信息包括在在装置到装置发现信号或装置到装置通信信号或装置到装置同步信号中被中继到用户设备的唤醒消息中来访问蜂窝通信网络。

在根据实施方式的装置、系统和方法中，当用户设备处于省电状态时，用户设备不需要执行除了监视装置到装置信号之外的空闲任务。可以以比寻呼时刻频率更低的频率执行发现信号监视。

在根据实施方式的装置、系统和方法中，用户设备可以是用于机器到机器(M2M)通信的终端。用户设备可以是机器型通信(MTC)装置。

在根据实施方式的装置、系统和方法中，MME可以致使另外用户设备将装置到装置信号同时中继到多个用户设备。这允许MME将多个MTC装置从其各自的省电状态同时唤醒。

通过根据实施方式的装置、方法和系统来实现各种效果。为了说明，给蜂窝通信网络提供对用户设备的增强控制，从而甚至当通过从基站到用户设备的直接发送不可到达用户设备时，也允许将用户设备从省电状态唤醒。例如，在允许通过装置到装置唤醒信号来唤醒用户设备时，与具有激活的AS的RRC空闲状态相比，用户设备的省电状态可以提供较低的功率消耗和增加的电池寿命。

虽然已经参照附图描述了示例性实施方式，但是可在其它实施方式中实现修改。为了说明，用户设备和另外用户设备可以是MTC装置或另一个终端。另外，虽然已经描述了示例性网络技术，但是本发明的实施方式可以结合其它网络技术使用。

虽然装置到装置信号可以用于致使用户设备从省电状态转变成RRC空闲状态或RRC连接状态，但是还可以通过将消息作为装置到装置信号中继到用户设备来控制操作状态之间的其它转变。

虽然省电状态可以是去激活AS层或AS层的至少一些功能的状态，但是省电状态还可以具有其它构造。

根据实施方式的装置、系统和方法允许甚至当对于蜂窝通信网络而言不能直接到达用户设备时，蜂窝通信网络致使用户设备进行不同操作状态之间的转变。