用于与处于不连续接收状态的移动站进行数据传输的方法

专利名称：用于与处于不连续接收状态的移动站进行数据传输的方法
技术领域：
本发明一般地涉及睡眠模式，特别地涉及移动睡眠模式和切换。
背景技术：
诸如增强型UMTS、 802.16e等的无线网络标准仅仅被设计为支持
分组交换域。传统上，也被认为是移动站或者移动的用户仪器其既可 处于具有专线连接的活动状态，也可以处于寻呼或者休眠状态(也就
是睡眠模式)以保存能量。在寻呼状态时，移动设备支持不连续接收， 其中移动设备在预设间隔睡眠和唤醒以检查网络是否对其进行了寻 呼。在3GPP (UTMS)中，移动设备存在一种附加的CELL—FACH状 态，在该状态下它连续监视用于活动的下行链路公共控制信道。
寻呼状态，也就是不连续接收状态，有助于通过减少平均电流消 耗来保存电池能量，但会以下行链路传输的一些延时为代价。移动设 备可以在任意时间发送上行链路信令消息以指示需要在上行链路中传 输。在CELL一FACH状态时，移动设备由于连续监视控制信道而不能 保存电池能量。
不连续接收状态带来的不期望的影响之一是虽然由于无线电条 件的变化邻近小区基站能更好为移动设备提供服务，但是当前服务小 区基站仍然有未决数据与移动设备交换。如果确定移动设备具有与当 前服务小区的差的链路性能，则典型地当前服务小区执行切换过程， 作为切换过程的一部分，当前服务小区转发将要交换的数据到目标邻 近小区，也就是用于切换的候选站，而不是转发到移动设备。之后一 旦邻近小区与移动设备的连接建立，该邻近小区就发送数据到移动设备。这样导致数据到达移动设备会产生一个延时，此外还要使用额外 资源把数据从当前服务小区传送到邻近小区进而到移动设备。
本领域普通技术人员根据以下的详细发明说明以及相应的附图描 述仔细思考后，本发明的不同方面、特点和优越性都可以变得更加充 分明白。


相应的附图，其中贯穿单独的视图的相似的附图标记指代相同或 者功能相似的元件，并且结合以下的详细说明一起合并并组成了说明 书的一部分，用于进一步阐明不同实施例并解释所有根据本发明的各 种原理和优点。
附图1是在不连续接收模式下临近切换的移动设备的操作的一个 示意流程图。
附图2是在不连续接收模式下的移动设备的临近切换的网络的第 二个示意流程图。
本领域技术人员可以得知附图中的元件仅为了简明和清楚的阐述 发明，而不需完全按照比例绘制。例如，附图中的一些元件相对其他 元件的尺寸可能会夸大，以便提高对本发明的实施例的理解。
具体实施例方式
尽管本发明通过各种形式的实施例得以实现，根据附图所示出的 以及之后对多个实施例的描述的理解，这里本公开应该被认为是本发 明的举例，而不是用来将本发明限制于包含在此处的具体实施例，这 将从下面的讨论中变得更加充分明白。进一步理解，本发明中的睡眠 模式的方法可以被用于更一般的需要提供信令和降低电流损耗的任何 应用中。应该理解，在示范实施例中，移动站(移动设备)是以无线方式 耦合到网络的远程站。其也可以是移动设备、远程站、用户设备、用 户终端等。在实施例中描述了移动设备通过多个基站和网络控制器无 线连接到网络。在该示范实施例中，移动设备进入睡眠模式以保存电 池能量。应该理解这些只是示范实施例，对于进入减少电流损耗状态 可以采用其他的标准。
一种在无线设备中减少电流损耗的方法是不连续接收模式。不连
续接收模式一般有两种状态；睡眠状态(也称为睡眠模式、睡眠周期、 节能状态、非活动状态等等)；和活动状态，(也称为唤醒模式等等)。 不连续接收可以是非周期性的不连续接收。
在该示范实施例中，设备为诸如无线电话的电子设备。这里描述
的无线电话是可以从本发明中获益的无线通信设备类型的代表。但是 应该理解本发明可以应用到任何类型的手持或者便携式设备，包括但
不限于以下设备无线电话、无绳电话、寻呼设备、个人数字助手、 便携式计算机、笔式或者键盘式手持设备、远程控制单元、具有无线 通信能力的便携式媒体播放器(例如，MP3或者DVD播放器)等。因 此，这里关于无线电话100的标记也同样可以被考虑为应用到其他便 携式无线电设备上。
在详细描述根据本发明的示范实施例之前，需要明了实施例主要 关于与睡眠模式以及电子设备的切换有关的装置组件和方法步骤的组 合。因此，装置组件和方法步骤由附图中的常规符号表示，仅示出与 本发明的实施例的理解相关的特定细节，以使那些从此说明中获益的 本领域技术人员所已经清楚的细节不模糊本公开的理解。
该即时的公开被提供用来进一步以生效的方式解释制造和使用各 种根据本发明的实施例的最好方式。该公开进一步被提供用来增强对 于本发明原理和其优点的理解和评价，而不是为了以任何方式来限定本发明。
要进一步理解关系术语的使用，如果存在的话，例如第一和第二， 例如第一定时器和第二定时器等仅用于把一个实体从其他的实体或者 行为中区分出来，而不是需要在这些实体和行为之间要求或者暗示任 何实际的关系或者顺序。
很多无线通信系统一般包括无线接入网络(RAN)和核心网络 (CN)。 RAN包括基站，在很多系统中也可以为小区基站，接入点，节 点等。RAN也可以包括相关无线网络控制器(RNC)， RNC提供与用 户设备(UD)之间的无线通信链路，这里用户设备可以为移动站(移 动设备)、用户设备(UE)等。核心网络接收来自公共交换电话网 (PSTN)、其他移动站、因特网、其他核心网络以及其他网络实体的消 息。该无线通信系统耦合到另外的无线通信系统，但是各自的每个系 统典型地由一个操作者或者运营者操作。目前这些系统用于诸如电缆 和双绞线对系统的陆上线路，和诸如全球移动通信系统(GSM)的无 线系统，其他时分多址(TDMA)系统，以及例如码分多址(CDMA) 网络。由于移动设备改变位置，为了达到最优的无线链路连接，依据 到每个基站的相关位置和RF信号质量，移动设备可能从一个基站改变 或者切换到另外一个基站。
本发公开是一种用于移动站在不连续接收模式下操作以及对切换 过程中数据进行管理的方法。该方法包括从网络中接收切换阈值。移 动设备进入睡眠模式(或者睡眠周期)并处于睡眠模式时，监视与作 为切换候选的邻近小区相关的信道条件。移动设备对接收的切换阈值 确定候选小区信道条件的相关值。与此同时，在不连续接收模式的睡 眠周期中，移动设备监视与当前服务小区相关的信道条件。当移动设 备确定候选小区的信道条件大于所接收的阈值，移动设备发送测量结 果报告给网络。网络确定移动设备需要移交到该候选小区时，在更早 的时间重新调度传输并将接收到的用于移动设备的数据发送给移动设备。当前服务小区发送数据给移动设备，而不是发送数据给邻近小区。 移动站保持唤醒状态以接收数据。
附图1示出了一个用于具有临近切换的睡眠模式的示范流程图。
在这个示范实施例中，移动设备接收来自网络的102、切换阈值104和 测量结果报告配置106。移动设备也能接收当前服务小区的信道条件阈 值、第一定时器值以及第二定时器值。切换阈值是网络使用的信号电 平阈值，用来确定当作为从当前服务小区切换的候选的邻近小区(例 如基站)，具有诸如信号电平等的足够的信道特征时，开始切换过程。 当前服务小区信道条件阈值是与移动设备和当前服务小区之间的信道 条件相关的阈值。
第一定时器是睡眠定时器，用来设置移动设备的最大睡眠时间间 隔。网络(或者当前服务小区)获知何时定时器到期，并因此可以基 于第一定时器的到期值对移动设备的传输进行调度。第一定时器值从 网络发送给移动设备，这样网络可以调节移动设备保持睡眠模式的时 间长短，其依据包括小区当前服务的移动设备数量、发给多个移动设 备的数据量等的多种条件。
第二定时器值是用于指示从移动设备向网络发送测量结果报告的 之间的最小间隔值。在这个示范实施例中最小间隔是基于时间的最小 时间间隔，但是在替代的实施例中可以为 一 个最小帧间隔。
在附图1中，设备进入睡眠模式108，并大致上同时开始第一定 时器和第二定时器。本领域技术技术人员应该理解移动设备可以由于 多种条件迸入睡眠模式。也可以理解为一个定时器(例如，处理器中 的时钟)可以被用于代替第一定时器和第二定时器，且基于第一定时 器值和第二定时器值，事件可以被触发。例如，当时钟达到等于第一 定时器值得第一时间时，移动设备将离开睡眠模式，并等待来自网络 的信息。虽然移动设备在睡眠模式下进行测量，也就是监视与至少一个切 换候选小区相关的信道条件，该信道条件也和潜在的多个其他切换候 选小区相关。例如，设备会对切换候选小区的导频信号进行测量。可 以理解移动设备对多个信道条件进行测量。在这个示范实施例中，移
动设备测量切换候选小区传输的参考信号的一个Es/No值。
移动设备检查图1的示范流程图中第一定时器，以确定该第一定 时器值是否溢出110 (也就是到期)。如果第一定时器到期了，则移动 设备被唤醒112。在这个实施例中，网络已经确定第一定时器的值必须 基于网络已知的预设的条件集。因此，如上所述，网络知道第一定时 器何时到期，也能知道移动设备何时被唤醒。因此，网络会自动调度 和发送信息，即在这个示范实施例中的未决数据指示符，到移动设备， 而不需要来自移动设备的任何査询。移动设备为发送自网络的未决数 据指示符进行检查114 (也就是等待接收)。如果有数据需要发送(也 就是未决数据指示符被设置，即将一个比特转换并发送给移动设备)， 该移动设备将接收网络调度的数据。
如果第一定时器值没有溢出，移动设备确定第二定时器值是否已 经溢出116 (也就是第二定时器到期)。如果第二定时器到期，该移动 设备可能被唤醒并发送测量结果报告给网络118。无论移动站发送的测 量结果报告是否基于从网络接收的测量配置。例如，测量配置可以仅 在定时器到期或者在切换候选小区超过切换阈值时，指示移动设备发 送测量结果报告。
如果移动设备确定第二定时器没有到期116，该移动设备将确定切 换候选小区信道的条件测量结果是否超出了切换阈值128。移动设备还 要确定当前服务小区的信道条件值是否大于信道条件阈值。如果在一 个实施例中该切换阈值溢出，当前服务小区信道条件还没有溢出，移 动设备被唤醒或者保持唤醒状态，并发送测量结果报告给网络130。之后，移动设备确定未决数据指示符是否已经由当前服务小区设置132。 如果未决数据指示符已经被设置，则移动设备等待接收数据。在这个 实施例中，移动设备保持在唤醒状态134以接收来自当前小区的数据。
如上所讨论的，如果未决数据指示符没有被设置，则移动设备等 待当前服务小区处理测量结果报告并等待接收关于无线连接改变的指 令136，也就是切换消息。如果切换阈值没有溢出，移动设备重新进入 睡眠模式122。
附图2示出了一个示范流程图，该流程图表示具有不连续接收模 式下的移动设备和潜在地临近切换的网络操作。网络确定切换阏值的 值为应多少并将该值发送给移动设备。网络发送测量结果报告配置参 数集给移动设备204。在该示范实施例中，测量结果报告配置参数包括 周期定时器、事件阈值等。随后，移动设备进入睡眠模式。
当移动设备处于睡眠模式，当前服务小区接收将要发送给移动设 备的数据206。网络基于它先前发送给移动设备的睡眠定时器信息，例 如，第一定时器值，来确定208或者得知移动设备在睡眠模式下以及 数据不能被发送给移动设备直到该移动设备被唤醒。当移动设备处于 睡眠模式时当前服务小区对接收的用于移动设备的数据进行缓冲，并 当移动设备被唤醒时调度所缓冲的数据一段时间进行传输。同时，这 使网络可以优化到其他移动设备的经调度的传输。
一旦移动设备离开睡眠模式，网络的当前服务小区将产生未决数 据指示符用来发送给移动设备214。当前服务小区接收来自移动设备的 消息212，该消息中包括测量结果报告，其指示切换阈值已经被第一邻 近小区超出以及当前服务小区的信道条件小于信道条件阈值。网络确 定移动设备将从当前服务小区切换到邻近小区。则当前服务小区重新 调度数据的传输216，并发送未决数据给移动设备，而不是中转数据给 该第一邻近小区。这就允许在信道条件改变之前，发送数据给移动设备。
一旦当切换结束，数据不需要路由到邻近候选小区，然后再路由 到移动设备。
应当理解小区基站是无线接入网络(RAN)的一部分。 一般说来， RAN有多个作为RAN的部分的小区基站。每个小区基站可以用来代表 基站、接入点、节点等。在这个示范实施例中，数据传输的调度在基 站中完成。调度也可以在耦合到每个小区基站的移动交换中心(MSC) 中完成。数据从因特网路由到MSC，之后作为当前小区的特定小区基 站为移动站服务。
网络确定切换阈值是基于网络配置的，比如，小区大小和参考信 号强度。可选地，网络也可以发送切换阈值限定给移动站。切换阈值 限定包括接收上限阈值和下限阈值，这样移动设备可以在这些阐值限 度内对切换阈值进行调节。
应理解这里本发明描述的实施例可以包括或者由一个或者更多常 规处理器和特别存储程序指令来执行，所述指令结合特定的非处理器 电路来控制一个或者更多的处理器去实施，这里所述的一些，很多或 者所有的移动设备睡眠模式和切换过程中的功能。非处理器电路可以 包括但不限于无线接收机、无线发射机、信号驱动器、时钟电路、电 源电路和用户输入设备。这些功能可以解释为执行切换和睡眠模式操 作的方法的步骤。可选地，某些或者所有的功能可以由没有存储程序 指令的状态机来实施，或者在一个或多个专用集成电路(ASICs)中来 实施，在其中每种功能或者某些功能的组合可以实现为定制逻辑。当 然，以上两者的组合也可以被采用。因而，这些功能的方法和装置在 这里进行了描述。进一步，虽然显著效果和很多设计选择受常用技术 的启发，例如，可用时间，当前技术和经济考虑的启发，在此公开的 观点和原理的指导下本领域的普通技术人员可以通过最少的实验产生 这样的软件指令和程序以及ICs。发明人已对本发明以及其最佳实施方式以建立其占有的方式进行 了描述，使本领域技术人员能实现并利用本发明。应当理解在不背离 本发明范围和精神的情况下，针对示范实施例存在多种进行的等价方 式等效变化，可以并且其有有多种变形和修正方案，本发明范围和精 神不能局限于示范实施例，而应由所附权利要求所限定。
权利要求
1. 一种用于能在不连续接收模式下进行操作的无线设备的数据传输启动的方法，包括在所述不连续接收模式的睡眠周期中监视切换候选小区的信道条件；发送测量结果报告给服务小区；接收未决数据指示符；以及保持唤醒状态，以接收与所述未决数据指示符相关的数据。
2. 根据权利要求l所述的方法，从所述网络中接收当前服务小区 信道条件阈值；以及当处于所述不连续接收模式下的睡眠周期时，监视当前服务小区 的信道条件。
3. 根据权利要求l所述的方法，从所述网络中接收切换阈值。
4. 根据权利要求l所述的方法，从所述网络中接收切换阈值的步 骤包括接收上限阈值和下限阈值，使得移动设备能在所述阈值限定 内调节阈值。
5. 根据权利要求l所述的方法，接收当前服务小区条件阈值，所 述当前服务小区条件阈值与所述当前服务小区接收的信噪比有关。
6. 根据权利要求l所述的方法，其中发送所述测量结果报告的步 骤包括确定所述切换候选小区已经超过所述切换阈值。
7. 根据权利要求l所述的方法，确定没有达到所述当前服务小区 条件阈值。
8. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括接收第一定时器值， 所述第一定时器值指示移动设备还将保持在睡眠模式的最大时间。
9. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括接收第二定时器值， 所述第二定时器值指示向所述网络发送测量结果报告之间的最小间 隔。
10. —种在无线通信设备中的方法，包括发送多个切换候选者的信道条件测量结果报告给所述当前服务小 区；以及如果切换候选者的所述信道条件测量结果比所述切换阈值大并且 存在来自所述网络的未决数据的指示时，保持唤醒状态。
11. 根据权利要求10所述的方法，进一步包括确定当前所述服 务小区信道条件低于所述信道条件阈值，所述信道条件阈值是从所述 网络的所述当前服务小区接收到的。
12. —种在正在服务移动站的通信网络的当前服务小区部分中的 方法，包括接收要发送到所述移动站的数据并在缓冲器中保存所述数据； 接收来自所述移动站的消息，所述消息包括用于邻近小区的测量 结果报告；以及在比原调度时间更早的时间重新调度所述数据传输。
13. 根据权利要求12所述的方法，确定所述移动站处于睡眠模式， 并在所述移动设备离开睡眠模式后，对传输到所述移动站的所述数据 进行调度。
14. 根据权利要求12所述的方法，在向所述邻近小区的所述切换之前发送所述数据到所述移动站。
15. 根据权利要求12所述的方法，在第一定时器到期前，重新调 度到所述移动站的所述数据传输。
16. —种在无线通信设备中的方法，包括当所述无线通信设备在不连续接收模式下时，周期地检查多个切换候选者的信道条件；.响应于任何所述切换候选者的所述信道条件的测量结果大于第一 候选阈值，接收未决下行链路传输状态；以及保持活动状态，以便接收来自所述当前服务小区的数据。
全文摘要
本发明公开了一种在临近切换中用于睡眠模式的方法。该方法包括从网络中接收切换阈值(104)。然后一旦处于睡眠模式，监视切换候选小区的信道条件(128)，并确定该切换候选小区的切换阈值是否溢出。在接收未决数据指示符后，保持唤醒状态以接收与未决数据指示符相关的数据集(134)。网络重新调度到移动站的数据集的传输(218)。
文档编号H04W36/00GK101416551SQ200780011660
公开日2009年4月22日 申请日期2007年3月16日 优先权日2006年3月28日
发明者拉维·库奇波特拉, 罗伯特·T·洛夫, 肯尼斯·A·斯图尔特 申请人:摩托罗拉公司