低功率节点休眠状态的制作方法

低功率节点休眠状态的制作方法
【专利摘要】可以在对低功率节点进行初始化之后，确定和控制低功率节点的接入链路和回程链路的状态。基于检测到用户设备(UE)，对中继设备的接入链路上的开销信令进行控制。响应于该接入链路上的开销信令，对该中继设备的回程链路上的连接进行管理。
【专利说明】低功率节点休眠状态
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35U.S.C.§ 119(e)要求于2011年12月12日提交的、题目为“RELAYSTATION DORMANT STATE”的美国临时专利申请N0.61/569，729的优先权，故以引用的方式将其全部内容明确地并入本文。
【技术领域】
[0003]概括地说，本发明的各个方面涉及无线通信系统，具体地说，涉及控制低功率节点的活动状态。
【背景技术】
[0004]已经广泛地部署无线通信系统，以便提供诸如电话、视频、数据、消息传送和广播的各种电信服务。典型的无线通信系统可以使用能够通过共享可用的系统资源(例如，带宽、发射功率)来支持与多个用户的通信的多址技术。这类多址技术的示例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统和时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统。
[0005]已经在多种电 信标准中采用这些多址技术，以提供使不同无线设备能够在城市级、国家级、地区级、甚至全球级进行通信的公共协议。一种新兴的电信标准的示例是长期演进(LTE)。LTE是第三代合作伙伴计划(3GPP)发布的通用移动电信系统(UMTS)移动标准的一组增强。设计该标准以便通过提高谱效率来更好地支持移动宽带互联网接入、降低成本、提高服务、充分利用新频谱，并与在下行链路(DL)上使用0FDMA、在上行链路(UL)上使用SC-FDMA以及使用多输入多输出(MIMO)天线技术的其它开放标准进行更好地集成。然而，随着对移动宽带接入的需求持续增加，存在进一步提高LTE技术的需求。优选地，这些提高应当可适用于其它多址技术和使用这些技术的电信标准。
[0006]这相当宽泛地概括了本发明的特征和技术优点，以便可以更好地理解下面的详细描述。下面将描述本发明的额外的特征和优点。本领域的技术人员应该清楚的是，本发明可以容易地用作修改或设计其它结构以实现本发明的相同目的的基础。本领域的技术人员还应该意识到的是，这些等效构造并不脱离如所附权利要求中阐述的本发明的教导。通过下面结合附图给出的描述，将更好地理解被认为是本发明的关于其组织和操作方法的特征的新颖特性以及进一步的目标和优点。然而，应该清楚地理解到，每个附图仅仅是为了说明和描述的目的而提供的，其并不旨在作为对本发明的限制的定义。

【发明内容】

[0007]在一个方面，提供了一种无线通信的方法。该方法包括:基于检测到用户设备(UE)，对低功率节点的接入链路上的开销信令进行控制。响应于所述接入链路上的开销信令，对该低功率节点的回程链路上的连接进行管理。
[0008]另一个方面公开了具有存储器和耦合到该存储器的至少一个处理器的无线通信。所述处理器被配置为:基于检测到用户设备(UE)，对低功率节点的接入链路上的开销信令进行控制。所述处理器还被配置为:响应于所述接入链路上的开销信令，对该低功率节点的回程链路上的连接进行管理。
[0009]在另一个方面，公开了用于在无线网络中进行无线通信的计算机程序产品，其中所述计算机程序产品具有非临时性计算机可读介质。所述计算机可读介质在其上记录有非临时性程序代码，其中该程序代码当由处理器执行时，使得该处理器执行下面的操作:基于检测到用户设备(UE)，对低功率节点的接入链路上的开销信令进行控制。所述程序代码还使所述处理器响应于所述接入链路上的开销信令，对该低功率节点的回程链路上的连接进行管理。
[0010]另一个方面公开了一种装置，该装置包括:用于基于检测到用户设备(UE)，对低功率节点的接入链路上的开销信令进行控制的模块。还包括:用于响应于所述接入链路上的开销信令，对该低功率节点的回程链路上的连接进行管理的模块。
[0011 ] 下面将描述本发明的其它特征和优点。本领域技术人员应当明白的是，可以将本发明容易地用作用于修改或设计其它结构以实现本发明的相同目的的基础。本领域技术人员还应认识到，这些等同的构造并不脱离如所附权利要求书中阐述的本发明的教导。通过下面结合附图给出的描述，将更好地理解被认为是本发明的关于其组织和操作方法的特征的新颖特性以及进一步的目标和优点。然而，应该清楚地理解到，每个附图仅仅是为了说明和描述的目的而提供的，其并不旨在作为对本发明的限制的定义。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]通过下面结合附图给出的详细描述，本发明的特征、本质和优点将变得更加显而易见，其中，相同的附图标记贯穿全文地进行相应地标识。
[0013]图1是示出了网络架构的示例的示意图。
[0014]图2是示出了接入网络的示例的示意图。
[0015]图3是示出了 LTE中的下行链路巾贞结构的示例的示意图。
[0016]图4是示出了 LTE中的上行链路巾贞结构的示例的示意图。
[0017]图5是示出了用于用户平面和控制平面的无线协议架构的示例的示意图。
[0018]图6是示出了接入网络中的演进型节点B和用户设备的示例的示意图。
[0019]图7是示出了包括低功率节点的示例性系统的示意图。
[0020]图8是示出了根据本发明的一个方面用于对低功率节点进行初始化的方法的框图。
[0021]图9是示出了根据本发明的一个方面的低功率节点的状态转换的框图。
[0022]图10是示出了根据本发明的一个方面在接入链路上进行低功率节点的状态转换的流程图。
[0023]图11是示出了根据本发明的一个方面用于在接入链路和回程链路上控制低功率节点活动的方法的框图。
[0024]图12是示出了示例性装置中的不同模块/单元/组件的框图。
【具体实施方式】[0025]在下文中结合附图阐述的详细描述旨在作为对各种配置的描述，而并不旨在表示可以在其中实现本文所描述的概念的仅有配置。详细描述包括用于对各种概念提供透彻理解的具体细节。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以不用这些具体细节来实现这些概念。在一些实例中，为了避免对这些概念造成混淆，以框图形式示出了公知的结构和组件。
[0026]参照各种装置和方法来给出这些电信系统的各个方面。这些装置和方法将在下面的详细描述中进行描述，并在附图中通过各种框、模块、组件、电路、步骤、处理、算法等等(其统称为“元素”)来进行描绘。可以使用电子硬件、计算机软件或者其任意组合来实现这些元素。至于这些元素是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。
[0027]举例而言，元素或者元素的任何部分或者元素的任意组合可以用包括一个或多个处理器的“处理系统”来实现。处理器的示例包括微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、门控逻辑、分立的硬件电路和被配置为执行贯穿本发明所描述的各种功能的其它适当的硬件。处理系统中的一个或多个处理器可以执行软件。软件应当被广泛地解释为意味着指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用程序、软件应用程序、软件包、例程、子例程、对象、可执行文件、执行的线程、过程、函数等等，无论其被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语目还是其它术语。
[0028]因此，在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可以用硬件、软件、固件或者其任意组合来实现。如果用软件来实现，则可以将这些功能作为一个或多个指令或代码存储或编码在计算机可读介质上。计算机可读介质包括计算机存储介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。举例说明而非限制性地，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质。本文所使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘用激光光学地复制数据。上面各项的组合也应当包括在计算机可读介质的范围之内。
[0029]图1是示出了 LTE网络架构100的示意图。LTE网络架构100可以称为演进分组系统(EPS) 100。EPS100可以包括一个或多个用户设备(UE) 102、演进型UMTS陆地无线接入网络(E-UTRAN) 104、演进分组核心(EPC) 110、归属用户服务器(HSS) 120和运营商的IP服务122。EPS可以与其它接入网络互连，但为简单起见，没有示出这些实体/接口。如图所示，EPS提供分组交换服务，然而，如本领域技术人员容易明白的，贯穿本发明给出的各种概念可以扩展到提供电路交换服务的网络。
[0030]E-UTRAN 包括演进型节点 B (eNodeB) 106 和其它 eNodeB108。eNodeB106 提供针对UE102的用户平面和控制平面协议终止。eNodeB106可以通过回程(例如，X2接口)连接到其它eNodeB108。eNodeB106还可以称为基站、基站收发机、无线基站、无线收发机、收发机功能、基本服务集(BSS)、扩展服务集(ESS)或者某种其它适当的术语。eNOdeB106为UE102提供针对EPCllO的接入点。UE102的示例包括蜂窝电话、智能电话、会话发起协议(SIP)电话、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、卫星无线电设备、全球定位系统、多媒体设备、视频设备、数字音频播放器(例如，MP3播放器)、照相机、游戏控制台或者任何其它类似功能的设备。本领域技术人员还可以将UE102称为移动站、用户站、移动单元、用户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动用户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持装置、用户代理、移动客户端、客户端或者某种其它适当术语。
[0031]eNodeB106通过例如SI接口连接到EPC110。EPCllO包括移动管理实体(MME) 112、其它MME114、服务网关116和分组数据网络(PDN)网关118。MME112是处理UE102和EPCllO之间的信令的控制节点。通常，MME112提供承载和连接管理。所有用户IP分组通过服务网关116来传送，其中服务网关116本身连接到PDN网关118。PDN网关118提供UE IP地址分配以及其它功能。PDN网关118连接到运营商的IP服务122。运营商的IP服务122包括互联网、内联网、IP多媒体子系统(MS)和PS流式服务(PSS)。
[0032]图2是示出了 LTE网络架构中的接入网络200的示例的示意图。在该示例中，将接入网络200划分成多个蜂窝区域(小区)202。一个或多个低功率等级的eNodeB208可以具有与小区202中的一个或多个重叠的蜂窝区域210。低功率等级的eNodeB208可以是远程无线电头(RRH)、毫微微小区(例如，家庭eNodeB(HeNodeB))、微微小区或微小区。宏eNodeB204中的每一个被分配给相应的小区202，并被配置为向小区202中的所有UE206提供针对EPCllO的接入点。在接入网络200的示例中，不存在集中式控制器，但在替代的配置中可以使用集中式控制器。eNOdeB204负责所有与无线相关的功能，其包括无线承载控制、准入控制、移动控制、调度、安全和到服务网关116的连接。
[0033]接入网络200使用的调制和多址方案可以根据所部署的特定电信标准而改变。在LTE应用中，在下行链路上使用OFDM并且在上行链路上使用SC-FDMA，以便支持频分双工(FDD)和时分双工(TDD)。本领域技术人员通过下面的详细描述将容易明白的是，本文给出的各种概念将非常适合于LTE应用。然而，这些概念可以容易地扩展到使用其它调制和多址技术的其它电信标准。举例而言，这些概念可以扩展到演进数据优化(EV-DO)或超移动宽带(UMB)。EV-DO和UMB是第三代合作伙伴计划2 (3GPP2)发布的作为CDMA2000标准族的一部分的空中接口标准，并且EV-DO和UMB使用CDMA来提供针对移动站的宽带互联网接入。这些概念还可以扩展到使用宽带CDMA(W-CDMA)和CDMA的其它变型(例如，TD-SCDMA)的通用陆地无线接入(UTRA);使用TDMA的全球移动通信系统(GSM);和演进型UTRA (E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE802.1l(W1-Fi)、IEEE802.16 (WiMAX)、IEEE802.20和使用OFDMA的闪速OFDM。在来自3GPP组织的文档中描述了 UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM。在来自3GPP2组织的文档中描述了 CDMA2000和UMB。使用的实际无线通信标准和多址技术将取决于特定的应用和对系统所施加的整体设计约束条件。
[0034]eNodeB204可以具有支持MMO技术的多个天线。MMO技术的使用使eNodeB204能够使用空间域来支持空间复用、波束成形和发射分集。空间复用可以用于在相同频率上同时发送不同的数据流。可以将数据流发送给单个UE206以增加数据速率，或者发送给多个UE206以增加整体系统容量。这是通过对每一个数据流进行空间预编码(即，应用幅度和相位的缩放比例)并且随后通过多个发射天线在下行链路上发送每一个空间预编码的流来实现的。空间预编码的数据流以不同的空间签名到达UE206，这使得UE206中的每一个能够恢复出去往该UE206的一个或多个数据流。在上行链路上，每一个UE206发送空间预编码的数据流，其中空间预编码的数据流使eNOdeB204能够识别每一个空间预编码的数据流的源。
[0035]当信道状况良好时，通常使用空间复用。当信道状况不太有利时，可以使用波束成形来将传输能量会聚在一个或多个方向上。这可以通过对数据进行空间预编码以通过多个天线进行发送来实现。为了在小区边缘实现良好的覆盖，可以将单个流波束成形传输与发射分集结合使用。
[0036]在下面的详细描述中，将参照在下行链路上支持OFDM的MMO系统来描述接入网络的各个方面。OFDM是一种扩频技术，该技术将数据调制在OFDM符号中的多个子载波上。这些子载波间隔开精确的频率。这种间隔提供了使接收机能够从这些子载波中恢复出数据的“正交性”。在时域，可以向每一个OFDM符号添加保护间隔(例如，循环前缀)，以防止OFDM符号间干扰。上行链路可以使用具有DFT扩展OFDM信号形式的SC-FDMA，以便补偿较高的峰均功率比(PARR)。
[0037]图3是示出了 LTE中的下行链路帧结构的示例的示意图300。可以将一个帧(IOms)划分成10个大小相等的子帧。每一个子帧包括两个连续的时隙。可以使用资源网格来表示两个时隙，每一个时隙包括一个资源块。将资源网格划分成多个资源单元。在LTE中，资源块在频域上包括12个连续的子载波，并且对于每一个OFDM符号中的标准循环前缀来说，在时域上包括7个连续的OFDM符号，或者包括84个资源单元。对于扩展循环前缀来说，资源块在时域中包括6个连续的OFDM符号，并且具有72个资源单元。这些资源单元中的一些(如R302、304所指示的)包括下行链路参考信号(DL-RS)。DL-RS包括特定于小区的RS (CRS)(其有时还称为公共RS) 302和特定于UE的RS (UE-RS) 304。仅在将相应的物理下行链路共享信道(PDSCH)映射到的资源块上发送UE-RS304。每一个资源单元所携带的比特数量取决于调制方案。因此，UE接收的资源块越多并且调制方案越高，则针对该UE的数据速率就越高。
[0038]图4是示出了 LTE中的上行链路帧结构的示例的示意图400。可以将用于上行链路的可用资源块划分成数据段和控制段。可以在系统带宽的两个边缘处形成控制段，并且控制段具有可配置的大小。可以将控制段中的资源块分配给UE，以传输控制信息。数据段可以包括不包含在控制段中的所有资源块。该上行链路帧结构导致数据段包括连续的子载波，这允许向单个UE分配数据段中的所有连续子载波。
[0039]可以向UE分配控制段中的资源块410a、410b，以向eNodeB发送控制信息。此外，还可以向UE分配数据段中的资源块420a、420b，以向eNodeB发送数据。UE可以在控制段中的分配的资源块上、在物理上行链路控制信道(PUCCH)中发送控制信息。UE可以在数据段中的分配的资源块上、在物理上行链路共享信道(PUSCH)中只发送数据或者发送数据和控制信息二者。上行链路传输可以跨越子帧的两个时隙，并且可以在频率之间进行跳变。
[0040]可以使用一组资源块来执行初始的系统接入，并在物理随机接入信道(PRACH) 430中实现上行链路同步。PRACH430携带随机序列，并且不能携带任何上行链路数据/信令。每一个随机接入前导码占用与六个连续资源块相对应的带宽。起始频率由网络进行指定。也就是说，将随机接入前导码的传输限制于某些时间和频率资源。对于PRACH来说，不存在频率跳变。在单个子帧(Ims)中或者在具有很少的连续子帧的序列中携带PRACH尝试，并且UE可以针对每一帧(IOms)只进行单次PRACH尝试。[0041]图5是示出了用于LTE中的用户平面和控制平面的无线协议架构的示例的示意图500。用于UE和eNodeB的无线协议架构示出为具有三个层:层1、层2和层3。层I (LI层)是最低层，并且实现各种物理层信号处理功能。将在本文中将LI层称为物理层506。层2 (L2层)508在物理层506之上，并且负责UE和eNodeB之间的在物理层506之上的链路。
[0042]在用户平面中，L2层508包括介质访问控制(MAC)子层510、无线链路控制(RLC)子层512和分组数据会聚协议(rocp) 514子层，其终止在网络侧的eNodeB处。虽然没有示出，但UE可以在L2层508之上具有多个高层，其包括终止在网络侧的PDN网关118处的网络层(例如，IP层)和终止在连接的另一端(例如，远端UE、服务器等)处的应用层。
[0043]PDCP子层514提供不同的无线承载和逻辑信道之间的复用。HXP子层514还提供用于高层数据分组的报头压缩，以减少无线传输开销，通过对数据分组进行加密来提供安全性，以及为UE提供eNodeB之间的切换支持。RLC子层512提供高层数据分组的分段和重组、丢失数据分组的重传以及数据分组的重新排序，以便补偿由于混合自动重传请求(HARQ)而造成的无序接收。MAC子层510提供逻辑信道和传输信道之间的复用。MAC子层510还负责在UE之间分配一个小区中的各种无线资源(例如，资源块)。MAC子层510还负责HARQ操作。
[0044]在控制平面中，对于物理层506和L2层508来说，除了对于控制平面而言不存在报头压缩功能之外，用于UE和eNodeB的无线协议架构基本相同。控制平面还包括层3 (L3层)中的无线资源控制(RRC)子层516。RRC子层516负责获得无线资源(S卩，无线承载)，并负责使用eNodeB和UE之间的RRC信令来配置低层。
[0045]图6是在接入网络中eNodeB610与UE650进行通信的框图。在下行链路中，将来自核心网的高层分组提供给控制器/处理器675。控制器/处理器675实现L2层的功能。在下行链路中，控制器/处理器675提供报头压缩、加密、分组分段和重新排序、逻辑信道和传输信道之间的复用以及基于各种优先级度量来向UE650进行无线资源分配。控制器/处理器675还负责HARQ操作、丢失分组的重传以及向UE650进行信号传送。
[0046]TX处理器616实现LI层(B卩，物理层)的各种信号处理功能。这些信号处理功能包括编码和交织，以有助于在UE650处进行前向纠错(FEC)，以及基于各种调制方案(例如，二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、M相移键控(M-PSK)、M正交幅度调制(M-QAM))来映射到信号星座。随后，将编码和调制的符号分割成并行的流。随后，将每一个流映射到OFDM子载波，在时域和/或频域中将其与参考信号(例如，导频)进行复用，并随后使用快速傅里叶逆变换(IFFT)将其组合在一起以便生成携带时域OFDM符号流的物理信道。对该OFDM流进行空间预编码，以生成多个空间流。来自信道估计器674的信道估计可以用于确定编码和调制方案以及用于空间处理。可以根据UE650发送的参考信号和/或信道状况反馈来导出信道估计。随后，通过单独的发射机618TX，将每一个空间流提供给不同的天线620。每一个发射机618TX使用相应的空间流对RF载波进行调制，以便进行传输。
[0047]在UE650，每一个接收机654RX通过其相应的天线652接收信号。每一个接收机654RX恢复调制到RF载波上的信息，并将该信息提供给接收机(RX)处理器656。RX处理器656实现LI层的各种信号处理功能。RX处理器656对所述信息执行空间处理，以恢复出去往UE650的任何空间流。如果多个空间流去往UE650，则RX处理器656可以将它们组合成单个OFDM符号流。随后，RX处理器656使用快速傅里叶变换(FFT)将OFDM符号流从时域变换到频域。频域信号包括用于OFDM信号的每一个子载波的单独OFDM符号流。通过确定eNodeB610发送的最可能的信号星座点，来恢复和解调每一个子载波上的符号以及参考信号。这些软决策可以基于信道估计器658计算出的信道估计。随后，对这些软决策进行解码和解交织，以恢复eNOdeB610最初在物理信道上发送的数据和控制信号。随后，将这些数据和控制信号提供给控制器/处理器659。
[0048]控制器/处理器659实现L2层。该控制器/处理器可以与存储程序代码和数据的存储器660相关联。存储器660可以称为计算机可读介质。在上行链路中，控制器/处理器659提供传输信道和逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压缩、控制信号处理，以恢复来自核心网的高层分组。随后，将高层分组提供给数据宿662，其中数据宿662表示在L2层之上的所有协议层。还可以向数据宿662提供各种控制信号以进行L3处理。控制器/处理器659还负责使用确认(ACK)和/或否定确认(NACK)协议进行错误检测，以支持HARQ操作。
[0049]在上行链路中，数据源667用于向控制器/处理器659提供高层分组。数据源667表不在L2层之上的所有协议层。类似于结合eNodeB610进行的下行链路传输所描述的功能，控制器/处理器659通过提供报头压缩、加密、分组分段和重新排序，以及基于eNodeB610的无线资源分配在逻辑信道和传输信道之间进行复用，来实现用户平面和控制平面的L2层。控制器/处理器659还负责HARQ操作、丢失分组的重传和向eNodeB610进行信号传送。
[0050]信道估计器658根据eNOdeB610发送的参考信号或反馈导出的信道估计可以由TX处理器668使用，以便选择适当的编码和调制方案并且有助于空间处理。通过分离的发射机654TX，将TX处理器668生成的空间流提供给不同的天线652。每一个发射机654TX使用各空间流来对RF载波进行调制，以便进行传输。
[0051]以类似于结合UE650处的接收机功能所描述的方式，在eNodeB610处对上行链路传输进行处理。每一个接收机618RX通过其相应的天线620来接收信号。每一个接收机618RX恢复调制到RF载波上的信息，并将该信息提供给RX处理器670。RX处理器670可以头现LI层。
[0052]控制器/处理器675实现L2层。控制器/处理器675可以与存储程序代码和数据的存储器676相关联。存储器676可以称为计算机可读介质。在上行链路中，控制器/处理器675提供传输信道和逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压缩、控制信号处理，以恢复来自UE650的高层分组。可以将来自控制器/处理器675的高层分组提供给核心网。控制器/处理器675还负责使用ACK和/或NACK协议进行错误检测，以支持HARQ操作。
[0053]低功率节点休眠状态
[0054]图7示出了支持低功率节点操作的示例性网络结构700。网络700包括eNodeB710、UE750和低功率节点730。低功率节点730可以是UE中继设备，UE中继设备是具有UE和eNodeB功能的低功率节点，并且可以散布在网络之中，以促进UE和eNodeB之间的通信。该低功率节点可以称为具有无线回程的中继站、UE中继站、中继eNB、充当eNB的UE中继设备(UeNB)或者具有有线回程的小型小区。在使用诸如UE中继设备的低功率节点的系统中，eNodeB710还可以称为施主基站或者施主eNodeB (DeNB)。
[0055]一般情况下，低功率节点730从上游站(例如，eNodeB或者UE)接收数据和/或其它信息的传输，并且向下游站(例如，UE或者eNodeB)发送数据和/或其它信息的传输。低功率节点可以是专用于对UE的传输进行中继的站。低功率节点还可以是对其它UE的传输进行中继的UE。低功率节点可以通过接入链路与UE进行通信，并且可以通过回程链路与eNodeB进行通信，以便促进UE和eNodeB之间的通信。
[0056]在网络中可以使用低功率节点来提高网络容量。具体而言，网络中的低功率节点部署可以提高回程链路上的信号与噪声加干扰比(SNIR)，并且减少接入链路上的干扰。
[0057]根据本发明的一个方面，低功率节点可以被配置为具有活动状态和休眠状态。该活动状态和休眠状态是指低功率节点的接入链路和回程链路的状态。在一些情况下，低功率节点可以是电池供电的，因此期望减少低功率节点的能耗。还期望减少非电池供电的低功率节点的能耗。本发明的各个方面提供了用于减少低功率节点的功耗的休眠状态。
[0058]在一种配置中，低功率节点730在进入休眠状态之前，完成初始化过程。图8示出了根据本发明的一个方面的初始化过程800。在一种配置中，该过程从方框802处的初始化请求开始。在初始化请求(框802)之后，在框804，在低功率节点和eNodeB之间建立回程连接。该eNodeB可以称为基站或者施主eNodeB (DeNB)。在一种配置中，在框804，低功率节点还可以确定该回程链路是否适合使用，获得IP地址，并且完成连接。如果带宽等于或者大于阈值，则低功率节点可以确定该回程链路适合于使用。
[0059]在建立回程连接之后,在框806, eNodeB可以使用空白频段(white space)来进行操作。在一种配置中，回程连接可以不使用空白频段，而可以使用许可的频谱，在该情况下，可以忽略框806。在另一种配置中，eNodeB可以在框808和810之后使用空白频段来进行操作。在框808，通过操作管理和维护过程来配置低功率节点。在配置了低功率节点之后，在框810，设置核心网接口。例如，建立SI和S8接口，从而允许分别与移动性管理实体(MME)和服务网关进行通信。最后，在框812，低功率节点可以作为中继设备进行操作。
[0060]根据本发明的一个方面，可以在对低功率节点进行初始化之后，确定和控制该低功率节点的接入链路和回程链路的状态。该回程链路或接入链路处于休眠状态或者活动状态。回程链路是指低功率节点和eNodeB之间的链路。接入链路是指低功率节点和UE之间的链路。在本发明的一个方面，接入链路和回程链路可以配置有各种状态以节省电池电量。
[0061]在本发明的一个方面，接入链路和回程链路可以被配置为包括全局休眠状态。在全局休眠状态期间，回程链路和接入链路都休眠。此外，接入链路和回程链路可以被配置为包括用于激活低功率节点的低功率节点准备状态。在低功率节点准备状态中，回程链路是活动的，并且接入链路是休眠的。此外，接入链路和回程链路可以被配置为包括全局活动状态。在全局活动状态中，回程链路和接入链路均是活动的。最后，接入链路和回程链路还可以被配置为包括非接触式(tether-free)( “对等”)状态，在该状态中，回程链路是休眠的，并且接入链路是活动的。
[0062]图9示出了根据本发明的一个方面用于低功率节点的接入链路和回程链路的各种状态之间的转换900。在休眠状态902中，接入链路是休眠的，回程链路可以是休眠的或者活动的。当处于休眠状态902时，低功率节点按照减少的占空比来发送信号。在一个示例中，该占空比可以是在每1000ms中的40ms期间导通(ON)。低功率节点可以在该减少的占空比期间，公告其存在，以便向UE提供接入到该低功率节点的机会。在一种配置中，当处于休眠状态902时，低功率节点通过按照减少的占空比发送开销信令(例如，PSS/SSS、PBCH、CRS、系统信息块I (SIBl)和系统信息块2(SIB2)信号)，来公告其存在。处于休眠状态902中的中继设备可以称为休眠的低功率节点。
[0063]如果UE位于休眠的低功率节点的特定范围之内，则作为所述公告的结果，该UE可以检测到该休眠的低功率节点。该UE可以按照低占空比在物理随机接入信道(PRACH)上接入该休眠的低功率节点。此外，UE可以在与该低功率节点的存在的公告相比延迟的时段接入该低功率节点。该延迟考虑了 UE检测到低功率节点，对SIB消息进行解码和执行RACH过程的时间。
[0064]可以通过各种事件来触发接入链路从休眠状态向活动状态的转换。在一些情况下，当检测到UE时，该低功率节点从休眠状态902转换到活动状态904。在活动状态904期间，接入链路是活动的，并且回程链路可以是活动的或者休眠的。在一种配置中，低功率节点还可以确定其它低功率节点是否可用于对该UE进行服务。也就是说，当其它低功率节点可用于对该UE进行服务时，该低功率节点可以不转换到活动状态904。具体而言，当检测到UE，并且其它低功率节点不可用于对该UE进行服务时，该低功率节点可以转换到活动状态904。触发事件还可以包括接收到随机接入消息，例如，在随机接入信道上发送的前导码、在上行链路共享信道上发送的用户数据消息(Msgl)或者在上行链路共享信道上发送的信令消息(Msg3)。其它触发事件还可以包括:检测到来自UE的探测参考信号或者签名序列。eNodeB可以以信号形式发送可以由UE和低功率节点使用的一组签名序列。
[0065]在活动状态904期间，低功率节点可以使用额外的占空比，发送捕获信号和信道、参考信号和系统广播。在一种配置中，可以减少该占空比。然而，与休眠状态902的占空比相比，活动状态904的占空比更频繁。
[0066]如先前所讨论的，在活动状态904中，回程链路可以具有休眠状态或者活动状态。在回程链路的休眠状态期间，可以为该低功率节点指定减少的占空比或者低占空比，以监听来自eNodeB的开销信息。该开销信息可以公告eNodeB的存在。如上所述，eNodeB还可以称为施主eNB。回程链路的休眠状态还可以为该低功率节点指定减少的或者更低的占空比以接入eNodeB。
[0067]eNodeB发送信号，所述信号包括开销信号，例如，PSS/SSS、PBCH、参考信号、SIBl和SIB2消息。在回程链路上具有休眠状态的低功率节点可以按照较低的占空比来检测eNodeB信号，并且因此执行对网络时序和频率的低占空比跟踪。eNodeB向低功率节点提供用于在PRACH上接入的较不频繁的机会。在一种配置中，当低功率节点在回程链路上处于休眠状态时，eNodeB指示该低功率节点按照减少的占空比在回程链路上监控信号。
[0068]在一种配置中，接入链路的活动和行为可以确定回程链路是处于活动状态还是处于休眠状态。也就是说，当从接入链路发生触发事件时，低功率节点在回程链路上转换到活动状态。在一些情况下，触发事件可以包括:UE请求通过回程链路向网络发送数据。例如，当UE请求通过回程链路向eNodeB(DeNB)发送数据时，低功率节点可以在回程链路上转换到活动状态。通过接入eNodeB (DeNB)并且建立信令和数据无线承载，回程链路转换到全局活动状态906中的活动状态。
[0069]一旦处于活动状态，接入链路或者回程链路就可以返回到休眠状态。对于回程链路或者接入链路中的任意一个而言，当在该链路上不存在活动，或者活动状态触发的UE被释放或者移出到范围之外时，可能发生到休眠状态的转换。例如，在图9中，当释放了最后一个UE时，低功率节点可以从全局活动状态906转换到活动状态904。当最后一个UE移出到覆盖范围之外时，低功率节点进一步从活动状态904转换到休眠状态902。
[0070]图10示出了根据本发明的一个方面用于低功率节点在接入链路上在活动状态和休眠状态之间转换的示例性流程图1000。在框1002，低功率节点的接入链路和回程链路可以处于休眠状态。如果低功率节点在框1004检测到UE，则该低功率节点在框1006确定其它低功率节点是否可用于对该UE进行服务。在一种配置中，由于如果另一个适当的低功率节点是可用的，则该低功率节点可以忽略UE，因此框1004和1006的顺序是可互换的。如果在框1004检测到UE，并且另一个低功率节点不可用(1006:否)，则该低功率节点的接入链路转换到活动状态1008。一旦接入链路处于活动状态，则在框1010，则如果最后一个UE或者触发的UE离开，那么该低功率节点就可以转换回休眠状态。否则，该低功率节点仍然处于活动状态。如果没有检测到UE (1004:否)或者其它低功率节点可用(1006:否)，则该过程返回到框1002，在框1002处，该低功率节点的接入链路和回程链路仍然处于休眠状态。
[0071]图11示出了用于控制低功率节点活动状态的方法1100。在框1102，低功率节点基于检测到UE，对该低功率节点的接入链路上的开销信令进行控制。接着，在框1104，响应该接入链路上的开销信令，对该低功率节点的回程链路上的连接进行管理。
[0072]图12是示出了用于低功率节点1200的使用处理系统1214的硬件实现的示例的示意图。处理系统1214可以用总线架构来实现，其中该总线架构通常用总线1224来表示。根据处理系统1214的具体应用和整体设计约束条件，总线1224可以包括任意数量的互连总线和桥。总线1224将包括一个或多个处理器和/或硬件模块(其用处理器1222、模块1202、1204表示)以及计算机可读介质1226的各种电路链接在一起。总线1224还可以链接诸如定时源、外围设备、电压调整器和功率管理电路的各种其它电路，其中这些电路在本领域中是公知的，因此将不再进行进一步的描述。
[0073]该装置包括耦合到收发机1230的处理系统1214。收发机1230耦合到一个或多个天线1220。收发机1230实现通过传输介质与各种其它装置的通信。处理系统1214包括耦合到计算机可读介质1226的处理器1222。处理器1222负责通用处理，其包括执行计算机可读介质1226上存储的软件。该软件当由处理器1222执行时，使得处理系统1214执行针对任何特定装置所描述的各种功能。计算机可读介质1226还可以用于存储处理器1222在执行软件时所操作的数据。
[0074]处理系统1214包括用于对低功率节点的接入链路上的开销信令进行控制的控制模块1202。处理系统1214还包括用于对该低功率节点的回程链路上的连接进行管理的管理模块1204。这些模块可以是驻留/存储在计算机可读介质1226中的、在处理器1222中运行的软件模块、耦合到处理器1222的一个或多个硬件模块或者其某种组合。处理系统1214可以是低功率节点730的组件。
[0075]在一种配置中，低功率节点被配置进行无线通信，该低功率节点包括:用于基于检测到用户设备(UE)，控制低功率节点的接入链路上的开销信令的单元。在一个方面，该单元可以是模块1202。该低功率节点还包括:用于响应于接入链路上的开销信令，对该低功率节点的回程链路上的连接进行管理的单元。在一个方面，该单元可以是模块1204。在另一个方面，前述的单元可以是被配置为执行这些前述单元所记载的功能的任何模块或任何装置。
[0076]本领域技术人员还应当明白，结合本文的公开内容所描述的各种示例性的逻辑框、模块、电路和算法步骤可以实现成电子硬件、计算机软件或二者的组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的这种可交换性，上面对各种示例性的组件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了总体描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是这种实现决策不应解释为背离本发明的范围。
[0077]可以使用被设计为执行本文所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意组合，来实现或执行结合本文的公开内容所描述的各种示例性的逻辑框、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，或者，该处理器也可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它此种配置。
[0078]结合本文的公开内容所描述的方法或者算法的步骤可直接体现在硬件、由处理器执行的软件模块或这两者的组合中。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、⑶-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存储介质中。可以将示例性的存储介质耦合至处理器，从而使该处理器能够从该存储介质读取信息，并且能够向该存储介质写入信息。或者，存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。或者，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。
[0079]在一个或多个示例性设计中，所描述的功能可以用硬件、软件、固件或其任意组合来实现。如果用软件来实现，则可以将这些功能作为一个或多个指令或代码存储在或者传送到计算机可读介质上。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。举例说明而非限制性地，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码单元并能够由通用或专用计算机、或者通用或专用处理器进行存取的任何其它介质。此外，可以将任何连接适当地称作计算机可读介质。举例而言，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术从网站、服务器或其它远程源传输的，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在所述介质的定义中。本文所使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘用激光光学地复制数据。上述各项的组合也应当包括在计算机可读介质的范围之内。
[0080]为使本领域任何技术人员能够实现或者使用本发明，提供了对本发明的以上描述。对于本领域技术人员来说，对本发明的各种修改将是显而易见的，并且本文定义的总体原理可以在不脱离本发明的精神或范围的基础上适用于其它变形。因此，本发明并不旨在限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖特征的最广范围相一致。
【权利要求】
1.一种无线通信的方法，包括: 基于检测到用户设备(UE)，对低功率节点的接入链路上的开销信令进行控制；以及 响应于所述接入链路上的所述开销信令，对所述低功率节点的回程链路上的连接进行管理。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对所述回程链路上的所述连接进行管理进一步响应于请求的对所述回程链路的接入。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对所述接入链路上的开销信令进行控制进一步基于检测到另一个可用的低功率节点。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对所述接入链路上的开销信令进行控制包括:在所述接入链路上进入休眠状态，所述休眠状态包括减小的低功率节点公告的占空比或者减小的UE接入机会的占空比。
5.根据权利要求 4所述的方法，其中，所述对所述接入链路上的开销信令进行控制包括:通过增加所述低功率节点公告的占空比或者增加所述UE接入机会的占空比，来离开所述休眠状态。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述检测到所述UE包括:接收到随机接入信道(RACH)消息、探测参考信号(SRS)和签名序列中的一个。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对所述回程链路上的所述连接进行管理包括:通过减小网络时序和频率跟踪的占空比或者减小低功率节点接入基站的机会的占空t匕，来在所述回程链路上进入休眠状态。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述对所述回程链路上的所述连接进行管理包括:通过接入所述基站并且建立信令和数据无线承载，来离开所述休眠状态。
9.一种用于无线通信的装置，包括: 存储器； 耦合到所述存储器的至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为: 基于检测到用户设备(UE)，对低功率节点的接入链路上的开销信令进行控制；以及 响应于所述接入链路上的所述开销信令，对所述低功率节点的回程链路上的连接进行管理。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，被配置为对所述回程链路上的所述连接进行管理的所述至少一个处理器被进一步配置为:响应于请求的对所述回程链路的接入，来进行管理。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，被配置为对所述接入链路上的开销信令进行控制的所述至少一个处理器被进一步配置为:基于检测到另一个可用的低功率节点，来进行控制。
12.根据权利要求9所述的装置，其中，被配置为对所述接入链路上的开销信令进行控制的所述至少一个处理器被进一步配置为:在所述接入链路上进入休眠状态，所述休眠状态包括减小的低功率节点公告的占空比或者减小的UE接入机会的占空比。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，被配置为对开销信令进行控制的所述至少一个处理器被进一步配置为:通过增加所述低功率节点公告的占空比或者增加所述UE接入机会的占空比，来离开所述休眠状态。
14.根据权利要求9所述的装置，其中，所述至少一个处理器被进一步配置为:通过接收到随机接入信道(RACH)消息、探测参考信号(SRS)和签名序列中的一个，来检测所述UE。
15.根据权利要求9所述的装置，其中，被配置为对所述回程链路上的所述连接进行管理的所述至少一个处理器被进一步配置为:通过减小网络时序和频率跟踪的占空比或者减小低功率节点接入基站的机会的占空比，来在所述回程链路上进入休眠状态。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，被配置为对所述回程链路上的所述连接进行管理的所述至少一个处理器被进一步配置为:通过接入所述基站并且建立信令和数据无线承载，来离开所述休眠状态。
17.一种用于在无线网络中进行无线通信的计算机程序产品，包括: 其上记录有非临时性程序代码的非临时性计算机可读介质，所述程序代码包括: 用于基于检测到用户设备(UE)，对低功率节点的接入链路上的开销信令进行控制的程序代码；以及 用于响应于所述接入链路上的所述开销信令，对所述低功率节点的回程链路上的连接进行管理的程序代码。
18.根据权利要求17所述的计算机程序产品，其中，所述用于对所述回程链路上的所述连接进行管理的程序代码被进一步配置为:响应于请求的对所述回程链路的接入，来进行管理。
19.根据权利要求17所述的计算机程序产品，其中，所述用于对所述接入链路上的开销信令进行控制的程序代码被进一步配置为:基于检测到另一个可用的低功率节点，来进行控制。
20.一种用于无线通信的装置，包括: 用于基于检测到用户设备(UE)，对低功率节点的接入链路上的开销信令进行控制的模块；以及 用于响应于所述接入链路上的所述开销信令，对所述低功率节点的回程链路上的连接进行管理的模块。
【文档编号】H04W52/02GK103975631SQ201280060193
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2012年12月12日 优先权日:2011年12月12日
【发明者】D·P·马拉蒂, A·达姆尼亚诺维奇, G·B·霍恩, 魏永斌, R·普拉卡什, M·格里奥 申请人:高通股份有限公司