专利名称：通信系统中控制睡眠模式操作的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信系统。更具体地，本发明涉及用于控制移动台的睡眠模式操作的方法和装置。
背景技术：
通信系统已经演进以向给用户提供用于发送/接收大量数据的高速服务。这些通信系统例如包括电气和电子工程师协会(IEEE)标准802. 16e通信系统。IEEE标准802. 16e 通信系统中的正常模式是指其中移动台(MS)与基站(BQ之间的通信总是维持的状态。在IEEE标准802. 16e通信系统中，MS监视下行链路(DL)以确定是否从BS接收到数据。MS即使在BS没有向MS发送数据时也监视DL，不必要地消耗其功率。由于IEEE标准802. 16e通信系统考虑MS的移动性，故MS的功耗在整个系统性能中担当重要的因素并且还影响MS的移动性。为了最小化MS的功耗，已经在MS与BS之间提供睡眠模式和与睡眠模式对应的唤醒模式。图1是说明用于在通信系统中执行睡眠模式操作的传统方法的图。参考图1，保持在唤醒模式中的MS 100在步骤101向BS 110发送移动睡眠请求 (M0B_SLP-REQ)消息以转换到睡眠模式。当接收M0B_SLP_REQ消息时，BS 110考虑BS 110 和MS 100的情况来确定是否批准MS 100到睡眠模式的模式转换，并且在步骤103基于该确定结果向MS 100发送移动睡眠响应(M0B_SLP-RSP)消息。M0B_SLP_RSP消息包括指示监听窗口的监听窗口参数。在睡眠模式的监听窗口中，如果BS 110有数据要发送到MS 100， 则BS 110在监听窗口期间发送包括MS 100的标识符(ID)的移动业务指示(M0B_TRF_IND) 消息到MS 100。代替响应于MS 100的睡眠模式请求(即，请求转换到或释放睡眠模式)，BS 110 可以以自发方式首先向MS 100发送睡眠模式请求。S卩，BS 110通过没有接收MS 100的 M0B_SLP-REQ消息而首先发送M0B_SLP_RSP消息来请求MS 100进入或退出睡眠模式。在从BS 110接收M0B_SLP-RSP消息时，MS 100根据M0B_SLP_RSP消息开始睡眠模式操作。MS 100根据包括在M0B_SLP-RSP消息的监听窗口参数执行睡眠模式操作。当 MS 100在睡眠模式中操作的同时有数据要发送到BS 110时，MS 100可以马上从睡眠模式转换到唤醒模式。如果BS 110没有要发送到MS 100的数据，则BS 110在步骤105在睡眠模式的监听窗口中发送没有MS 100的ID的M0B_TRF-IND消息。M0B_TRF_IND消息包括对MS 100的否定指示，因为其不对应于MS 100。当不包括MS 100的ID时，MS 100解码M0B_TRF_IND 消息并接着继续维持睡眠模式。如果BS 110有要发送到MS 100的数据，S卩，如果已经从网络提供关于MS 100的协议数据单元(PDU)，则BS 110在步骤107发送包含MS 100的ID的M0B_TRF_IND消息。 由于M0B_TRF-IND消息对应于MS 100，故其成为MS 100的肯定指示。确定包括MS 100的 ID时，MS 100解码M0B_TRF-IND消息然后转换到唤醒模式并且从BS 110接收数据。
在完成MS 100与BS 110之间的数据发送/接收之后，MS 100和BS 110交换另外的M0B_SLP-REQ消息和M0B_SLP_RSP消息以实现回到睡眠模式的转换，这引起不必要的消息发送，浪费上行链路(UL)和DL资源、以及功耗。此外，MS 100应该通过向BS 110发送带宽请求(BW-REQ)消息以便分配用于发送另外的M0B_SLP-REQ消息的带宽来执行带宽测距，这延迟MS 100实现到睡眠模式的转换的时间。M0B_SLP-REQ消息包括Power_&iving_Class_Type (功率节省等级类型)字段和 Traffic_Triggered_ffakening_Flag(TTffF) () _ 。 Power_Saving一 Class_Type字段用于定义下述类型之一。1)类型1指示对应于传统睡眠模式操作的等级。在该等级类型中，当在监听窗口中发生数据发送/接收、或当MS接收有肯定指示的M0B_TRF-IND消息时，MS转换到唤醒模式。2)类型2具有固定的睡眠窗口。在该等级类型中，MS在监听窗口中执行数据发送 /接收，而且还在固定睡眠窗口之后的下一调度监听窗口中执行数据发送/接收。3)与其中MS除非接收模式转换请求消息就连续维持睡眠模式的类型1和类型2 比较，类型3指示在一个睡眠模式操作之后(S卩，在一个睡眠窗口之后)自动退出睡眠模式的等级。类型3用于管理消息或组播业务。TTWF字段仅应用于功率节省等级类型1。具体地，当即使在监听窗口中产生数据 MS也意图维持睡眠模式时，使用TTWF。例如，当TTWF = 0时，MS在监听窗口期间发送/接收数据，然后在监听窗口的结束处(即，在睡眠模式的开始处)转换回睡眠模式。MS在以下情况下退出睡眠模式并转换到唤醒模式(i)当BS在监听窗口期间意图发送关于功率节省等级的媒介访问控制(MAC) 服务数据单元(SDU)时，(ii)当MS发送用于关于功率节省等级的连接的BW-REQ消息时， 或(iii)当MS从BS接收具有肯定指示(即，MS的ID)的M0B_TRF-IND消息时。在其他情况下，MS可以通过交换M0B_SLP-REQ消息和M0B_SLP_RSP消息来退出睡眠模式。另一方面，当TTWF= 1时，当MS在监听窗口期间从BS接收分组数据单元(PDU) 时、或当MS接收指示睡眠模式的退出的管理消息(如，M0B_SLP-RSP消息或DL睡眠控制扩展子首标)时，MS退出睡眠模式并转换到唤醒模式。另外，即使当MS中产生要发送的数据、 或当MS向BS发送指示睡眠模式的退出的管理消息(即，M0B_SLP-REQ消息、BW-REQ消息、 或UL睡眠控制扩展首标)时，MS退出睡眠模式并转换到唤醒模式。换句话说，当TTWF=I 时，当在监听窗口期间产生业务数据或相关管理消息时，MS转换到唤醒模式。如上所述，在IEEE标准802. 16e通信系统的睡眠模式操作中，功率节省等级类型 1用于根据TTWF当MS在监听窗口中从BS接收MAC SDU时维持或解激活睡眠模式。然而， 通常，并未给出当MS意图维持睡眠模式时在监听窗口逾期之后MS转换回睡眠模式的时间的清楚定义。TTWF初始在由MS和BS发送/接收的M0B_SLP-REQ消息和M0B_SLP_RSP消息中设置。然而，在有些情况下，应当在睡眠模式操作期间改变TTF的值。该情况下，需要具体的操作来改变TTWF的值。此外，当MS和BS同时向彼此发送它们的睡眠模式请求时，S卩，当MS发送Μ0Β_ SLP-REQ消息、且与此同时BS在识别该M0B_SLP-REQ消息之前以自发方式发送Μ0Β_ SLP-RSP消息时，MS无法确定从BS接收的M0B_SLP_RSP消息是对其M0B_SLP_REQ消息的响应、还是以自发方式发送的，这会造成MS与BS之间睡眠模式相关参数的不一致，导致睡眠模式的故障。由于传统IEEE标准802. 16e睡眠模式操作没有考虑该不一致，MS可能仅基于包括在M0B_SLP-RSP消息中并且指示功率节省等级激活或解激活的批准/不批准的 “Sl^p_Appr0Ved(睡眠批准)”字段而误解BS已经批准其请求。为了防止该情况，MS应该逐个查验包括在M0B_SLP-RSP消息中的全部参数以确定各参数是否与其请求值一致。
此外，当在MS与BS之间协商使用MOBjRF-IND消息指示DL业务的存在/缺失时， 即，当“TRF-IND_required”字段被设置为1 (其包括在M0B_SLP_REQ/RSP消息中并且指示在功率节省等级类型1中在每个监听窗口期间BS发送至少一个M0B_TRF-IND消息到MS) 时，BS应该在MS的监听窗口期间发送M0B_TRF-IND消息。因此，即使没有要发送到将在监听窗口期间唤醒的MS的DL业务时，BS也发送M0B_TRF-IND消息，由此造成资源的浪费。此外，当BS不发送M0B_TRF-IND消息时，MS将不能确定究竟是BS没有发送M0B_TRF_IND消息、还是虽然BS发送了 M0B_TRF-IND消息但MS未成功接收M0B_TRF_IND消息。该情况下， MS从睡眠模式唤醒并且确定其未成功接收M0B_TRF-IND消息。因此，需要用于控制移动台的睡眠模式操作以减少通信系统的功耗的方法和装置。
发明内容
技术问题本发明的一方面在于解决至少以上所述的问题和/或不足并且提供至少以下所述的优点。因此，本发明的一方面在于提供用于在通信系统中控制睡眠模式操作的方法和
直ο本发明的另一方面在于提供用于在通信系统中减少资源浪费的睡眠模式操作控制方法和装置。本发明的另一方面在于提供用于在通信系统中减少MS的功耗的睡眠模式操作控制方法和装置。解决方案根据本发明的一方面，提供一种在通信系统中由移动台(MQ控制睡眠模式的方法，其中睡眠模式根据包括与唤醒状态对应的监听窗口和与睡眠状态对应的睡眠窗口的睡眠周期来操作。该方法包括如果在监听窗口期间在MS与基站(BS)之间有数据传输则启动预设定时器；当在监听窗口期间从BS接收关于上行链路(UL)数据的确认(ACK)、下行链路(DL)数据、和指示资源分配的MAP信息元素(IE)中的至少一个时重新启动定时器；维持监听窗口直到定时器逾期；以及如果定时器逾期则转换到睡眠窗口。根据本发明的另一方面，提供一种在通信系统中由基站(BQ控制移动台(MS)的睡眠模式的方法，其中睡眠模式根据包括与唤醒状态对应的监听窗口和与睡眠状态对应的睡眠窗口的睡眠周期来操作。该方法包括当在监听窗口期间在MS与BS之间有数据传输时启动预设定时器；当在监听窗口期间向MS发送关于上行链路(UL)数据的确认(ACK)、下行链路(DL)数据、和指示资源分配的MAP信息元素(IE)中的至少一个时重新启动定时器； 确定MS是否维持监听窗口，直到定时器逾期；以及如果定时器逾期，则确定是否MS已经转换到睡眠窗口。
根据本发明的另一方面，提供一种在通信系统中用于控制睡眠模式的移动台(MS) 装置，其中睡眠模式根据包括与唤醒状态对应的监听窗口和与睡眠状态对应的睡眠窗口的睡眠周期来操作。该MS装置包括控制器，用于如果在监听窗口期间在MS与基站(BS)之间有数据传输则启动预设定时器，而且当在监听窗口期间从BS接收关于上行链路(UL)数据的确认(ACK)、下行链路(DL)数据、和指示资源分配的MAP信息元素(IE)中的至少一个时重新启动定时器；以及收发器，用于维持监听窗口直到定时器逾期，而且如果定时器逾期则转换到睡眠窗口。根据本发明的另一方面，提供一种在通信系统中用于控制移动台(MS)的睡眠模式的基站(BQ装置，其中睡眠模式根据包括与唤醒状态对应的监听窗口和与睡眠状态对应的睡眠窗口的睡眠周期来操作。该BS装置包括控制器，用于如果在监听窗口期间在MS 与BS之间有数据传输则启动预设定时器，当在监听窗口期间向MS发送关于上行链路(UL) 数据的确认(ACK)、下行链路(DL)数据、和指示资源分配的MAP信息元素(IE)中的至少一个时重新启动定时器，确定MS是否维持监听窗口，直到定时器逾期，而且如果定时器逾期， 则确定是否MS已经转换到睡眠窗口 ；以及收发器，用于在控制器的控制下与MS交换数据和消息。通过结合附图公开本发明的示范性实施例的以下详细描述，本发明的其它方面、 优点、和显著特征对本领域的技术人员将变得更加明了。
通过结合附图的以下描述，本发明的某些示范性实施例的以上和其它方面、特征、 和优点将变得更加明了，其中图1是说明用于在通信系统中执行睡眠模式操作的传统方法的图；图2是说明根据本发明的示范性实施例的在通信系统中用于发送数据的基站 (BS)操作的图；图3是说明根据本发明的示范性实施例的在通信系统中用于发送数据的移动台 (MS)操作的图；图4是说明根据本发明的示范性实施例的通信系统中MS的睡眠模式相关操作的图；以及图5是说明根据本发明的示范性实施例的通信系统中BS的睡眠模式相关操作的图。全部附图中，相同的附图引用数字将理解为指代相同的元素、特征、和结构。
具体实施例方式提供参考附图的以下说明以助于由权利要求及其等价物定义的本发明的示范性实施例的完整理解。这包括各种具体细节以助于该理解但是这些被看作仅仅是示例的。它包括了各种特定的细节以助于该理解，但是这些仅被看成是示范。因此，本领域的普通技术人员将认识到，可以实现这里所述的实施例的各种改变和修改而不背离本发明的范围和精神。此外，出于清楚和简洁之故，公知的功能和结构的说明被省去。在以下说明和权利要求书中使用的术语和单词不限于文献的意思，而是，仅由发明人用来使得本发明的理解清楚和一致。因此，本领域的普通技术人员显然可知，本发明的示范性实施例的以下说明是提供用于说明的目的，而非用于限制本发明的目的，本发明由所附权利要求书及其等价物限定。应该理解，单数形式“一”、“一个”、和“该”同样包含复数形式，除非上下文清楚地另有指明。因此，例如，引用“组件表面”包括对一个或多个此类表面的引用。本发明的示范性实施例提供一种在通信系统中用于控制睡眠模式的方法和装置。 虽然这里将参考电气和电子工程师协会(IEEE)标准802. 16e和基于其的通信系统来描述该睡眠模式操作控制方法，但是该睡眠模式操作控制方法也可以适用于其它通信系统。此外，本说明书中，以下将给出用于在通信系统中通过一个MS和BS控制睡眠模式操作的方法的描述。然而，即使在通信系统中存在多个MS的情况下，该睡眠模式操作控制方法也可以适用。MS和BS首先交换移动睡眠请求(M0B_SLP_REQ)消息和移动睡眠响应(Μ0Β_ SLP-RSP)消息，用于模式转换到睡眠模式。睡眠模式包括睡眠窗口和监听窗口。当发送/ 接收M0B_SLP-REQ消息和M0B_SLP_RSP消息时，确定睡眠模式进入时间、睡眠窗口的长度、 和监听窗口的长度。由于MS与BS之间的数据发送/接收、或由于等待状态而引起功率消耗的状态被定义为唤醒状态，而MS不向/从BS发送和接收数据以减少功耗的状态被定义为睡眠状态。唤醒状态和睡眠状态均对应于睡眠模式。即，将睡眠模式划分为与监听窗口对应的唤醒状态和与睡眠窗口(即，除了监听窗口以外的其它窗口)对应的睡眠状态。MS可以在与BS预协商的监听窗口中唤醒。然而，当预协商监听窗口未被包括在包括多个帧的超帧中的第一帧中时，MS可以在预协商监听窗口中、并且还在第一帧中唤醒。类似地，在使用超帧结构的通信系统的情况下，MS转换到睡眠状态的操作单元和表示监听窗口的单元构成超帧。即，MS可以在超帧的第一帧中转换到睡眠状态。同样，MS 可以从另一超帧的第一帧中的监听窗口唤醒。即使MS不在超帧的第一帧中转换到睡眠状态，MS在监听窗口中唤醒的时间应该是另一超帧的第一帧。本发明的示范性实施例提供这样的操作，其中在进入睡眠模式并且停留在睡眠窗口中的MS已经在监听窗口中转换到唤醒状态并且从BS接收移动业务指示((M0B_TRF-IND) 消息之后，当在MS和BS之间不发生数据发送/接收时，MS转换回睡眠状态。这里将假设MS与BS之间的数据发送/接收通过BS向MS发送M0B_TRF_IND消息之后向MS发送数据来执行。然而，当执行数据发送/接收而不发送M0B_TRF-IND时用于功耗减少的数据传输方法也适用。下面更详细地描述用于支持睡眠模式和唤醒模式操作的消息。当停留在唤醒模式中的MS意图转换到睡眠模式时，M0B_SLP-REQ消息被发送到 BS0 M0B_SLP-REQ消息包括MS做出到睡眠模式的转换所需的参数或信息元素(IE)，并且其格式的示例如下面表1所示。表 权利要求
1.一种在通信系统中由移动台(MS)控制睡眠模式的方法，其中睡眠模式根据包括与唤醒状态对应的监听窗口和与睡眠状态对应的睡眠窗口的睡眠周期来操作，该方法包括如果在监听窗口期间MS与基站(BS)之间有数据传输则启动预设定时器； 当在监听窗口期间从BS接收关于上行链路(UL)数据的确认(ACK)、下行链路(DL)数据、和指示资源分配的MAP信息元素(IE)中的至少一个时，重新启动定时器； 维持监听窗口，直到定时器逾期；以及如果定时器逾期，则转换到睡眠窗口。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括向BS发送睡眠请求(SLP-REQ)消息，该消息包括指示监听窗口的默认长度的第一参数、和指示监听窗口的扩展性的第二参数。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括从BS接收睡眠响应(SLP-RSP)消息，该消息包括指示监听窗口的默认长度的第一参数、和指示监听窗口的扩展性的第二参数。
4.一种在通信系统中由基站(BS)控制移动台(MS)的睡眠模式的方法，其中睡眠模式根据包括与唤醒状态对应的监听窗口和与睡眠状态对应的睡眠窗口的睡眠周期来操作，该方法包括如果在监听窗口期间MS与BS之间有数据传输则启动预设定时器； 当在监听窗口期间向MS发送关于上行链路(UL)数据的确认(ACK)、下行链路(DL)数据、和指示资源分配的MAP信息元素(IE)中的至少一个时重新启动定时器； 确定MS是否正在维持监听窗口，直到定时器逾期；以及如果定时器逾期，则确定MS是否已经转换到睡眠窗口。
5.如权利要求4所述的方法，进一步包括从MS接收睡眠请求(SLP-REQ)消息，该消息包括指示监听窗口的默认长度的第一参数、和指示监听窗口的扩展性的第二参数。
6.如权利要求4所述的方法，进一步包括向MS发送睡眠响应(SLP-RSP)消息，该消息包括指示监听窗口的默认长度的第一参数、和指示监听窗口的扩展性的第二参数。
7.如权利要求3或6所述的方法，其中SLP-RSP消息进一步包括第三参数，其指示 SLP-RSP消息是响应于从MS接收的睡眠请求(SLP-REQ)消息发送的还是以自发方式发送的。
8.如权利要求1或4所述的方法，其中如果在包括在先前睡眠周期中的先前监听窗口期间MS与BS之间没有数据业务、或者如果发送到MS的业务指示(TRF-IND)消息中包括否定指示，则将睡眠周期的长度改变为先前睡眠周期的长度的双倍，并且将包括在睡眠周期中的监听窗口的长度维持为与先前的监听窗口类似。
9.一种在通信系统中用于控制睡眠模式的移动台(MS)中的装置，其中睡眠模式根据包括与唤醒状态对应的监听窗口和与睡眠状态对应的睡眠窗口的睡眠周期来操作，该装置包括控制器，如果在监听窗口期间MS与基站(BS)之间有数据传输则启动预设定时器，而且当在监听窗口期间从BS接收关于上行链路(UL)数据的确认(ACK)、下行链路(DL)数据、和指示资源分配的MAP信息元素(IE)的至少一个时重新启动定时器；以及收发器，用于维持监听窗口直到定时器逾期，而且如果定时器逾期则转换到睡眠窗口。
10.如权利要求9所述的装置，其中收发器向BS发送睡眠请求(SLP-REQ)消息，该消息包括指示监听窗口的默认长度的第一参数、和指示监听窗口的扩展性的第二参数。
11.如权利要求9所述的装置，其中收发器从BS接收睡眠响应(SLP-RSP)消息，该消息包括指示监听窗口的默认长度的第一参数、和指示监听窗口的扩展性的第二参数。
12.—种在通信系统中用于控制移动台(MS)的睡眠模式的基站(BS)中的装置，其中睡眠模式根据包括与唤醒状态对应的监听窗口和与睡眠状态对应的睡眠窗口的睡眠周期来操作，该装置包括控制器，如果在监听窗口期间MS与BS之间有数据传输则启动预设定时器，当在监听窗口期间向MS发送关于上行链路(UL)数据的确认(ACK)、下行链路(DL)数据、和指示资源分配的MAP信息元素(IE)中的至少一个时重新启动定时器，确定MS是否正在维持监听窗口直到定时器逾期，而且如果定时器逾期则确定MS是否已经转换到睡眠窗口 ；以及收发器，用于在控制器的控制下与MS交换数据和消息。
13.如权利要求12所述的装置，其中收发器从MS接收睡眠请求(SLP-REQ)消息，该消息包括指示监听窗口的默认长度的第一参数、和指示监听窗口的扩展性的第二参数。
14.如权利要求12所述的装置，其中收发器向MS发送睡眠响应(SLP-RSP)消息，该消息包括指示监听窗口的默认长度的第一参数、和指示监听窗口的扩展性的第二参数。
15.如权利要求11或14所述的装置，其中SLP-RSP消息进一步包括第三参数，其指示 SLP-RSP消息是响应于从MS接收的睡眠请求(SLP-REQ)消息发送的还是以自发方式发送的。
16.如权利要求9或12所述的装置，其中如果在包括在先前睡眠周期中的先前监听窗口期间MS与BS之间没有数据业务、或者如果发送到MS的业务指示(TRF-IND)消息中包括否定指示，则将睡眠周期的长度改变为先前睡眠周期的长度的双倍，并且将包括在睡眠周期中的监听窗口的长度维持为与先前的监听窗口相同。
全文摘要
一种在通信系统中控制移动台(MS)的睡眠模式操作的方法和装置，其中睡眠模式根据包括与唤醒模式对应的监听窗口和与睡眠状态对应的睡眠窗口的睡眠周期来操作。该方法包括如果在监听窗口期间MS与基站(BS)之间有数据传输则启动预设定时器；当在监听窗口期间从BS接收上行链路(UL)数据的确认(ACK)、下行链路(DL)数据、和指示资源分配的MAP信息元素(IE)中的至少一个时重新启动定时器；维持监听窗口直到定时器逾期；以及如果定时器逾期则转换到睡眠窗口。
文档编号H04W8/24GK102422683SQ201080020436
公开日2012年4月18日 申请日期2010年3月9日 优先权日2009年3月11日
发明者姜贤贞, 孙仲济, 孙泳文 申请人:三星电子株式会社