СПОСОБ ПРЕРЫВИСТОЙ РАБОТЫ, ИНИЦИИРОВАННОЙ АБОНЕНТСКОЙ АППАРАТУРОЙ, В СЕТЯХ РАДИОСВЯЗИ Российский патент 2015 года по МПК H04W52/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в основном к области радиосвязи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к операциям, инициированным абонентской аппаратурой, в системах радиосвязи.

Уровень техники

Устройства, работающие в сетях передачи данных по радио, расходуют много энергии для приема команд и данных и выполнения соответствующей обработки сигналов. По мере увеличения скоростей передачи данных в сетях передачи данных по радио мощность, потребляемая устройствами, также растет. Для мобильных устройств, которые обычно получают питание от источников с ограниченными мощностью и запасом энергии, таких как аккумуляторы и батарейки, одна из целей при проектировании состоит в достижении сбережения энергии аккумуляторов, не оказывая при этом нежелательного воздействия на обеспечение требуемых характеристик при активной работе.

Одним из способов, каким устройства могут сберечь энергию (и уменьшить издержки на передачу и обработку сигналов) в современных системах согласно стандарту Долговременная эволюция (LTE)-Advanced, разработанному Группой проекта партнерства третьего поколения (3GPP), является реализация работы в режиме прерывистого приема (discontinuous reception (DRX)). Режим DRX включает уменьшение рабочего цикла приемопередатчика устройства. Усовершенствованный узел В (eNodeB) в системе 3GPP-LTE дает команду одному или нескольким устройствам в своей зоне обслуживания, чтобы инициировать работу в режиме DRX по достижении заданного отсчета таймера контроля неактивности, установленного узлом eNodeB. Узел eNodeB сообщает также обслуживаемому устройству(ам) характеристики конкретного рабочего цикла в режиме DRX (например, когда устройство должно быть включено, чтобы принять информацию планирования и пейджинговую информацию и/или данные, а когда устройство должно быть выключено, чтобы сберечь энергию). Только узел eNodeB может инициировать работу в режиме DRX. Современные системы 3GPP LTE-Advanced не поддерживают инициирование работы в режиме DRX со стороны абонентской аппаратуры (UE).

Краткое описание чертежей

Фиг.1 иллюстрирует пример (часть) сети радиосвязи согласно некоторым вариантам настоящего изобретения.

Фиг.2 иллюстрирует пример блок-схемы, показывающей подробности конфигурации узла eNodeB и какой-либо аппаратуры UE согласно некоторым вариантам настоящего изобретения.

Фиг.3 иллюстрирует по меньшей мере часть стека протоколов, ассоциированного с аппаратурой UE согласно некоторым вариантам настоящего изобретения.

Фиг.4 иллюстрирует пример логической схемы процедуры инициирования работы в режиме DRX со стороны аппаратуры UE на основе рабочей информации приложения согласно некоторым вариантам настоящего изобретения.

Фиг.5 иллюстрирует пример временной диаграммы процедуры инициирования работы в режиме DRX со стороны аппаратуры UE с использованием сигналов управления радиоресурсами (RRC) согласно некоторым вариантам настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Последующее описание представлено, чтобы позволить любому специалисту в рассматриваемой области создать и использовать конфигурацию компьютерной системы и соответствующие способ и изделие для определения и инициирования работы в режиме прерывистого приема (DRX) со стороны абонентской аппаратуры (UE), работающей в сети радиосвязи. Указанный стек протоколов для аппаратуры UE содержит новые компоненты для идентификации запускающих событий неактивности, ассоциированных с приложениями, работающими в аппаратуре UE, и/или с характеристиками в аппаратуре UE (параметры слоя без доступа (NAS)), облегчения доступа к запускающим событиям неактивности с уровня управления радиоресурсами/управления доступом к среде (RRC/MAC) и для того, чтобы уровень RRC/MAC мог определить, нужно ли инициировать прерывистый режим DRX (в качестве опции выбрать параметр рабочего цикла режима DRX или другие параметры режима DRX). Аппаратура UE сообщает о намерении запустить работу в режиме DRX обслуживающему эту аппаратуру узлу eNodeB с использованием сигналов уровня управления радиоресурсами (RRC), входящих в состав радиокадра(ов), и в ответ на прием подтверждения от этого узла eNodeB переключается в режим DRX. Следовательно, аппаратура UE добивается энергосбережения, уменьшает потребление энергии аккумуляторов и/или издержки и объем передачи служебных и иных дополнительных сигналов через радиоинтерфейс при реализации интеллектуального ждущего режима. Аппаратура UE предлагает узлу eNodeB одно из несколько значений параметров режима DRX в зависимости от своего реального рабочего состояния и/или характеристик устройства.

Разнообразные модификации вариантов настоящего изобретения могут быть сразу видны специалистам в рассматриваемой области, а изложенные здесь общие принципы могут быть применены и к другим вариантам и приложениям, не отклоняясь от объема настоящего изобретения. Кроме того, в последующем описании приведены многочисленные подробности для лучшего разъяснения существа дела. Однако рядовой специалист в рассматриваемой области должен понимать, что различные варианты настоящего изобретения могут быть реализованы на практике и без использования этих конкретных подробностей. В других случаях хорошо известные структуры и процессы не показаны на блок схеме, чтобы не загромождать и не "затемнять" описание вариантов настоящего изобретения необязательными подробностями. Таким образом, настоящее изобретение не следует ограничивать только приведенными здесь примерами, а наоборот, его следует толковать в широчайшем объеме, согласованном с принципами и признаками, рассмотренными здесь.

Фиг.1 иллюстрирует пример (часть) сети 100 радиосвязи согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Указанная сеть 100 содержит усовершенствованный узел В (eNodeB или eNB) 102 и несколько станций абонентской аппаратуры (UE) 110. В одном из вариантов сеть 100 радиосвязи представляет собой усовершенствованную универсальную наземную сеть радиодоступа (evolved universal terrestrial radio access network (EUTRAN)), использующую стандарт Долговременная эволюция (LTE), разработанный Группой проекта партнерства третьего поколения (3GPP), и работающую в дуплексном режиме с разделением по времени (time division duplex (TDD)). В другом варианте сеть 100 радиосвязи представляет собой сеть EUTRAN, использующую стандарт 3GPP-LTE и работающую в дуплексном режиме с разделением по частоте (frequency division duplex (FDD)). Еще в некоторых вариантах сеть 100 радиосвязи может представлять собой сеть Wi-Fi, сеть WiMax, сеть третьего поколения (30) или другую сеть передачи данных по радио.

Узел eNodeB 102 (именуемый также базовая станция) обслуживает некоторую географическую область, обозначенную как ячейка 104. Станции аппаратуры UE, расположенные в ячейке 104, обслуживаются этим узлом eNodeB 102. Узел eNodeB 102 поддерживает связь со станциями аппаратуры UE 110 на первой частоте несущей 106 (F1) (например, первичный компонент несущей) и в некоторых вариантах на одной или нескольких вторичных частотах несущих, таких как вторая частота несущей 108 (F2) (например, вторичный компонент несущей). Для простоты иллюстрации на фиг.1 показан только один узел eNodeB. Однако понятно, что сеть 100 радиосвязи содержит больше одного узла eNodeB, так что каждый такой узел eNodeB обслуживает конкретную ячейку, которая может соседствовать с ячейкой узла eNodeB 102 или не соседствовать с этой ячейкой.

В качестве аппаратуры UE 110 могут быть использованы самые разнообразные устройства, включая, но не ограничиваясь, сотовые телефоны, смартфоны, планшетные устройства, портативные компьютеры, настольные компьютеры, персональные компьютеры, серверы, персональные цифровые помощники (PDA), бытовые устройства, имеющие связь с Интернетом, телевизионные приставки (STB) сетевой маршрутизатор, коммутатор или мост или другое подобное устройство. В любой рассматриваемый момент времени одна или несколько станций аппаратуры UE 110 может входить в ячейку 104 или выходить из нее.

Фиг.2 иллюстрирует пример блок-схемы, показывающей подробности конфигурации узла eNodeB 102 и какой-либо аппаратуры UE 110 согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Каждое из указанных устройств - узел eNodeB 102/аппаратура UE 110 содержит процессор 202, запоминающее устройство 204, приемопередатчик 206, командный модуль 208 и другие компоненты (не показаны). Процессор 202 содержит один или несколько центральных процессоров (CPU), один или несколько графических процессоров (GPU) или процессоры обоих типов. Процессор 202 конфигурирован для выполнения функций обработки данных и управления в устройстве eNodeB 102/UE 110. Запоминающее устройство 204 содержит одно или несколько перезаписываемых и постоянных запоминающих устройств, конфигурированных для хранения команд, данных, информации настройки и другой подобной информации для узла eNodeB 102/аппаратуры UE 110. Приемопередатчик 206 содержит один или несколько приемопередающих модулей, конфигурированных для приема передач восходящей линии и передачи соответственно передач нисходящей линии между узлом eNodeB 102 и станциями аппаратуры UE 110 в пределах области действия узла eNodeB 102. Приемопередатчик 206 содержит одну или несколько антенн системы с несколькими входами и несколькими выходами (multiple-input and multiple-output (MIMO)) для поддержки связи в режиме MIMO. В некоторых вариантов системы MIMO антенны могут быть эффективно разделены для использования преимуществ пространственного разнесения и различия характеристик каналов, которые могут быть в результате образованы между каждой из антенн с одной стороны и антеннами передающей станции. В некоторых вариантах системы MIMO антенны могут быть разнесены одна от другой на расстояние до 1/10 длины волны сигнала или более.

Командный модуль 208 содержит один или несколько наборов команд или программное обеспечение, выполняемое вычислительным устройством (или машиной), чтобы это вычислительное устройство (или машина) могло осуществлять описанные здесь способы. Командный модуль 208 (именуемый также компьютерными командами, машиночитаемыми командами, модулями, компонентами или приложениями) может находиться во время выполнения команд модуля полностью или частично в процессоре 202 и/или запоминающем устройстве 204. Процессор 202 и запоминающее устройство 204 содержат также компьютерные носители записи. В одном из вариантов процессор конфигурирован для выполнения команд 208 с целью осуществления операций, ассоциированных с инициированием перехода в режим прерывистого приема (DRX) одной или несколькими станциями аппаратуры UE 110, как подробно описано ниже.

Хотя конфигурация узла eNodeB 102/аппаратуры UE 110 изображена в виде совокупности нескольких раздельных функциональных элементов, один или несколько таких функциональных элементов могут быть объединены и могут быть реализованы посредством сочетания конфигурированных программным способом элементов, таких как процессорные элементы, включая цифровые процессоры сигналов (DSP), и/или другие аппаратные элементы. Например, некоторые элементы могут содержать один или несколько микропроцессоров, цифровых процессоров DSP, специализированных интегральных схем (ASIC), высокочастотных интегральных схем (RFIC) и сочетаний разнообразного оборудования и логических схем для осуществления по меньшей мере описываемых здесь функций. В некоторых вариантах указанные функциональные элементы могут быть "привязаны" к одному или нескольким процессам, реализуемым на одном или нескольких процессорных элементах.

Эти варианты могут быть реализованы посредством аппаратуры встроенных программ или программного обеспечения. Варианты могут быть реализованы посредством команд, записанных на компьютерном носителе записи, так что эти команды могут быть прочтены и исполнены по меньшей мере одним процессором с целью осуществления описываемых этими командами операций. Компьютерный носитель записи может иметь какой-либо энергонезависимый механизм для хранения информации в форме, читаемой машиной (например, компьютером). Например, компьютерный носитель записи может содержать постоянное запоминающее устройство (ПЗУ (ROM)), запоминающее устройство с произвольной выборкой (ЗУПВ (RAM)), носитель записи на основе магнитного диска, оптический носитель записи, устройство флэш-памяти или другие запоминающие устройства и носители записи. В этих вариантах один или несколько процессоров аппаратуры UE 110 могут быть конфигурированы с использованием команд для выполнения описываемых здесь операций.

В некоторых вариантах аппаратура UE 110 может быть конфигурирована для приема сигналов связи с ортогональным частотным уплотнением (OFDM) по каналу связи с несколькими несущими в соответствии с принципами связи в формате многостанционного доступа с ортогональным частотным уплотнением (OFDMA). В некоторых вариантах способ связи в формате OFDMA может применять либо дуплексный режим с разделением по частоте (FDD), когда используются разные частотные спектры для восходящей линии и для нисходящей линии, либо дуплексный режим с разделением по времени (TDD), когда используется один и тот же спектр и для восходящей линии, и для нисходящей линии. Указанные OFDM-сигналы могут содержать несколько ортогональных поднесущих. В некоторых широкополосных вариантах с несколькими несущими узел eNodeB 102 может быть частью широкополосной сети связи с радиодоступом (broadband wireless access (BWA)), такой как сеть связи WiMAX или разработанная группой ЗОРР сеть связи UTRAN-LTE или сеть связи согласно стандарту LTE, хотя объем настоящего изобретения этими вариантами сетей не ограничивается. В этих широкополосных вариантах с несколькими несущими аппаратура UE 110 и узел eNodeB 102 могут быть конфигурированы в соответствии с принципом многостанционного доступа с ортогональным частотным уплотнением (OFDMA). В пакет стандартов UTRAN-LTE входят стандарты, разработанные группой 3GPP для сетей UTRAN-LTE, Release 8, март 2008, и Release 10, декабрь 2010, включая различные варианты и развитие.

Станции аппаратуры UE 110, расположенные в ячейке 104, передают данные узлу eNodeB 102 (передачи восходящей линии) и принимают данные от этого узла eNodeB 102 (передачи нисходящей линии) с использованием радиокадров, содержащих кадры формата многостанционного доступа с ортогональным частотным уплотнением (OFDMA), конфигурированные для работы в дуплексном режиме с разделением по времени (TDD) или с разделением по частоте (FDD). Каждый из радиокадров содержит несколько субкадров для восходящей линии и для нисходящей линии, так что эти субкадры для восходящей линии и для нисходящей линии конфигурированы в соответствии с одной из конфигураций радиоканалов восходящей-нисходящей линий, выбранной из совокупности поддерживаемых конфигураций радиоканалов восходящей-нисходящей линий (см. документ 3GPP "Физические каналы и модуляция в системе Е-UTRA" (3GPP TS 36.211 Version 9.1.0, E-UTRA Physical Channels and Modulation (Release 9), March 2010.))

Фиг.3 иллюстрирует по меньшей мере часть стека протоколов, ассоциированного с каждой станцией аппаратуры UE 110 согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Указанный стек протоколов для каждой станции аппаратуры UE 110 содержит уровень 310 приложений, уровень 312 взаимодействия приложений с радиоканалом, уровень 314 управления радиоресурсами/управления доступом к среде (RRC/MAC) и уровень 320 слоя без доступа (NAS). Данные передают от уровня 310 приложений на уровень 312 взаимодействия приложений с радиоканалом, и данные передают от уровня 312 взаимодействия приложений с радиоканалом и уровня 320 NAS на уровень 314 RRC/MAC. Уровень 310 приложений содержит компонент 316 монитора событий, относящихся к энергии. Уровень 314 RRC/MAC содержит компонент 318 запуска режима DRX в соответствии с состоянием приложения. Уровень 320 NAS содержит компонент 322 параметров NAS.

Аппаратура UE 110 поддерживает связь по радио с узлом eNodeB 102 через радиоинтерфейс. В тракте связи между узлом eNodeB 102 и опорным абонентским сервером (home subscriber server (HSS))/опорным регистром местонахождения (home location register (HLR)) расположен узел управления мобильностью (ММЕ)/шлюз 304. Узел eNodeB 102 поддерживает связь по радио с узлом ММЕ/шлюзом 304. Указанный узел ММЕ/шлюз 304 поддерживает связь с сервером/регистром HSS/HLR 302. Указанный узел ММЕ/шлюз 304 (также именуемый узел ММЕ 304) представляет собой узел управления для сети 100 радиосвязи, конфигурированный помимо всего прочего для управления доступом к серверу/регистру HSS/HLR 302. Сервер/регистр HSS/HLR 302 содержит главное хранилище информации об абонентах, информации об аккаунтах, информации об аппаратуре UE, информации о сервисах и/или другой информации, относящейся к устройствам, работающим в сети 100 радиосвязи. Например, хранящаяся информация может содержать номера аккаунтов, предпочтения абонентов, разрешения абонентов, разрешения сети, характеристики или технические данные аппаратуры UE и другую подобную информацию. Узел ММЕ/шлюз 304 является посредником для доступа, например, к характеристикам аппаратуры UE, хранящимся на сервере/в регистре HSS/HLR в ответ на запрос такой информации от аппаратуры UE 110.

Фиг.4 иллюстрирует пример логической схемы 400 процедуры инициирования работы в режиме DRX со стороны аппаратуры UE 110 на основе рабочей информации приложения согласно некоторым вариантам настоящего изобретения - в отличие от того, что узел eNodeB 102 инициирует работу в режиме DRX для конкретной аппаратуры UE 110 с использованием статически назначенного времени таймера неактивности при текущих технических характеристиках. Фиг.5 иллюстрирует пример временной диаграммы процедуры инициирования работы в режиме DRX со стороны аппаратуры UE с использованием сигналов управления радиоресурсами (RRC) согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Фиг.4 описана ниже вместе с фиг.5.

В прямоугольнике 401 аппаратура UE 110 поддерживает связь с узлом eNodeB 102 для получения информации о характеристиках устройства от сервера/регистра HSS/HLR 302 через узел ММЕ/шлюз 304 в ходе процедуры соединения с сетью (во время которой аппаратура UE 110 устанавливает сеанс связи с сетью). Характеристики устройства включают, не ограничиваясь, допустимую задержку данных, подлежащих передаче или приему аппаратурой UE 110 (такая, как допустимая задержка, ассоциированная с приложениями, работающими на аппаратуре UE 110) и/или является ли аппаратура UE 110 устройством для межмашинной связи (М2М). Уровень 320 NAS аппаратуры UE 110 запрашивает информацию о характеристиках устройства, а принятая информация хранится в компоненте 322 параметров NAS.

В альтернативном варианте прямоугольник 401 может быть только опцией, если компонент 322 параметров NAS уже содержит информацию о характеристиках устройства.

В прямоугольнике 402 компонент 316 монитора событий, относящихся к энергии (также именуемый монитор событий, относящихся к энергии, монитор событий приложения или монитор событий неактивности приложения) в составе уровня 310 приложений контролирует приложения, работающие в аппаратуре UE 110 для идентификации или прогнозирования одного или нескольких запускающих событий неактивности. Запускающее событие неактивности (также именуемое событием неактивности) содержит период времени, в течение которого, возможно, аппаратура UE 110 не принимала или не передавала пакетов данных без ущерба или с минимальным ущербом для выполнения приложения, и тем самым позволяет сберечь энергию и уменьшить издержки передачи служебных и других избыточных сигналов.

К запускающим событиям неактивности относятся, не ограничиваясь:

- Конец сеанса приложения - когда текущий сеанс приложения (например, чат с мгновенной передачей сообщений (instant messaging (IM)), вызов по «Скайпу», потоковое видео (кинофильм), веб-конференция и т.п.) заканчивается, аппаратура UE 110 может решить на основе состояния других приложений и/или сетевого графика, нужно ли инициировать переход в режим DRX.

- Периодичность подтверждающих активность приложений, ассоциированных с приложением - некоторые наиболее популярные приложения позволяют абонентам поддерживать эффект "присутствия" онлайн и сохранять текущий статус людей из своего контактного списка. К примерам таких приложений относятся «Фейсбук», чат «Гугла», «Коммуникатор Майкрософт"», «Скайп», социальные сети, интернет-чаты, Интернет-ленты новостей и другие подобные приложения. Эти приложения используют периодические короткие сообщения (именуемые также приложениями, подтверждающими активность), чтобы поддерживать актуальность контента. Аппаратура UE 110 может использовать известную периодичность сообщений, подтверждающих активность, для принятия решения, нужно ли инициировать переход в режим DRX, определения рабочего цикла режима DRX и/или задания более высокого числа в таймере неактивности, чтобы переходить в ждущее состояние RRC_Idle. Например, если аппаратура UE 110 знает, что узел eNodeB 102 будет передавать сообщения, подтверждающие активность, с некоторой периодичностью, тогда эта аппаратура UE 110 может решить, что таймер неактивности для перехода в ждущий режим RRC_Idle должен быть настроен на период времени, превосходящий периодичность сообщений, подтверждающих неактивность, или рабочий цикл ждущего режима следует выбирать таким образом, чтобы избежать прерывания следующим сообщением, подтверждающим неактивность, во время "выключенной" ("off") части рабочего цикла ждущего режима (что требует дополнительных издержек на передачу служебных и подобных сигналов с целью повторного входа в сеть).

- Допустимая задержка передачи и/или приема данных приложения - Различные приложения или данные разных типов, ассоциированные с конкретным рассматриваемым приложением, обладают разной чувствительностью по времени (или допустимой задержкой) при передаче или приеме. Например, данные, ассоциированные с проверкой для обновления программного обеспечения, могут допускать задержку, а данные, ассоциированные с передачей текстовых сообщений, могут не допускать задержки. Допустимая задержка может быть также идентифицирована на основе типа устройства, являющегося аппаратурой UE 110. Устройства типа М2М обычно выполняют конкретные функции, не требующие, чтобы абонент как-то взаимодействовал с устройством, а нуждающиеся только в наличии соединения с сетью для осуществления конкретных операций. Примером такого устройства типа М2М является "разумный" паркометр. Это отличается от устройств, таких как смартфоны, используемых реальными абонентами и выполняющими несколько приложений, каждое из которых потенциально имеет различные требования к качеству обслуживания в сети. Другим примером устройства типа М2М может быть работающий с использованием Интернета холодильник, конфигурированный для доступа в сеть каждое воскресное утро в 1 час ночи, чтобы проверить наличие обновлений встроенного программного обеспечения, или для доступа в сеть, если/когда установлен флаг неисправности. В одном из вариантов аппаратура UE 110 знает, что она представляет собой устройство М2М типа и свои требования к приложениям. В другом варианте тип устройства и требования к приложению, ассоциированные с аппаратурой UE 110, заданы в другом оборудовании, таком как сервер/регистр HSS/HLR 302, и могут быть получены аппаратурой UE 110 (в прямоугольнике 401). Аппаратура UE 110 может использовать допустимую задержку и/или информацию, чтобы, например, определить, нужно ли инициировать работу в режиме DRX, выбрать подходящий рабочий цикл для режима DRX и/или увеличить текущий рабочий цикл режима DRX с целью сберечь энергию, если задержка передачи/приема данных не оказывает нежелательного влияния на работу приложения.

Наличие уровня 312 взаимодействия приложений с радиоканалом позволяет приложению(ям) передавать информацию определенных типов, которая была ранее недоступна для уровня 314 RRC/MAC. В прямоугольнике 404 уровень 312 взаимодействия приложений с радиоканалом преобразует, обрабатывает или иначе использует информацию приложений от уровня 310 приложений для генерации (или придания окончательной формы) информации запускающего события неактивности в формате, который может использовать уровень 314 RRC/MAC. Например, уровень 310 приложений может передать ассоциированный с приложением пакет данных об окончании сеанса, который может быть конфигурирован уровнем 312 взаимодействия приложений с радиоканалом, для использования уровнем 314 RRC/MAC. Уровень 312 взаимодействия приложений с радиоканалом содержит интерфейс прикладных программ (application programming interface (API)) и реализует функцию интерфейса АР.

Компонент 318 запуска режима DRX в соответствии с состоянием приложения на уровне 314 RRC/MAC (также именуемом радиоуровнем) анализирует информацию о запускающем событии неактивности, поступающую от уровня 310 приложений через уровень 312 взаимодействия приложений с радиоканалом, информацию обо всех приложениях, работающих в аппаратуре UE 110, информацию о графике в сети, информацию о характеристиках устройства (например, допустимую задержку и/или назначение устройства типа М2М) от компонента 322 параметров NAS, и другую относящуюся к делу информацию, чтобы решить, нужно ли запустить работу в режиме DRX в ромбе 406. Если принято решение не запускать работу в режиме DRX (выход "Нет" (No) от ромба 406), тогда компонент 318 запуска режима DRX в соответствии с состоянием приложения ожидает следующего блока информации от уровня 310 приложений. В противном случае аппаратура UE 110 принимает решение запустить работу в режиме DRX (выхода "Да" (Yes) от ромба 406).

В технических характеристиках на настоящий момент отсутствует уровень 312 взаимодействия приложений с радиоканалом. Данные от уровня приложений поступают на уровень RRC/MAC, который, однако, не анализирует эти данные. Уровень RRC/MAC не знает содержания принятых им пакетов данных, а просто считывает эти пакеты данных для передачи узлу eNodeB. Напротив, варианты настоящего изобретения включают использование компонента 316 монитора событий, относящихся к энергии, на уровне 310 приложений, уровня 312 взаимодействия приложений с радиоканалом, компонента 318 запуска режима DRX в соответствии с состоянием приложения на уровне RRC/MAC 314 и компонента 322 параметров NAS на уровне 320 NAS в аппаратуре UE 110 для согласования параметров режима DRX.

Компонент 318 запуска режима DRX в соответствии с состоянием приложения может также выбрать величину рабочего цикла для режима DRX на основе информации о запускающем событии неактивности (прямоугольник 408). Например, если аппаратура UE 110 содержит устройство М2М типа, может оказаться подходящим длинный рабочий цикл режима DRX. В другом примере рабочий цикл режима DRX может быть выбран таким образом, чтобы избежать прерываний передачей сообщения, подтверждающего активность, во время "выключенной" ("off") части рабочего цикла. В альтернативном варианте аппаратура UE 110 может не иметь опции выбора рабочего цикла режима DRX (если это зарезервировано для узла eNodeB 102), в каком случае прямоугольник 408 является опцией.

В прямоугольнике 410 аппаратура UE 110 сообщает узлу eNodeB 102 о намерении запустить работу в режиме DRX и в качестве опции конкретный рабочий цикл режима DRX, другие параметры режима DRX и другую возможную информацию относительно работы в режиме DRX, такую как характеристики приложения (совместно именуемые параметрами режима DRX или параметрами, связанные с режимом DRX). Обмен сигналами может содержать процедуры квитирования установления связи, запроса, подтверждения, извещения или синхронизации с узлом eNodeB 102, перед тем как реально перейти в режим DRX.

В ответ на прием сообщения о намерении от аппаратуры UE 110 узел eNodeB 102 может подтвердить, модифицировать или отвергнуть все или часть сообщений о намерении перейти в режим DRX, предполагаемом аппаратурой UE 110 в прямоугольнике 412. Узел eNodeB 102 может задать один или несколько параметров режима DRX, отличных от параметров, рекомендуемых аппаратурой UE 110 в прямоугольнике 410. В любом случае аппаратура UE 110 принимает ответ/команду от узла eNodeB 102 относительно перехода в режим DRX в прямоугольнике 412. Эта аппаратура UE 110, в свою очередь, передает узлу eNodeB 110 подтверждение, что ответ/команда от узла eNodeB была принята, в прямоугольнике 413. Наконец, в прямоугольнике 414 аппаратура UE 110 переключается в режим DRX в соответствии с параметрами режима DRX, окончательно оформленными узлом eNodeB 102.

В одном из вариантов прямоугольников 410, 412 и 413 в аппаратуре UE 110 используется новая система сигнализации управления радиоресурсами (RRC) для согласования параметров режима DRX с узлом eNodeB 102. Как показано на фиг.5, новая система сигнализации RRC содержит сообщения RRCConnectionParametersRequest, RRCConnectionParametersResponse и RRCConnectionParametersComplete. Эта информация новой системы сигнализации RRC включена в один или несколько радиокадров. Аппаратура UE 110 генерирует и передает сообщение RRCConnectionParametersRequest message узлу eNodeB 102 для сигнализации о своем намерении инициировать переход в режим DRX (сообщение 502). Это сообщение RRCConnectionParametersRequest содержит информационные элементы (IE), соответствующие параметрам, связанным с режимом DRX (как это определено аппаратурой UE 110 в соответствии с окончанием сеанса, периодичностью сообщений, подтверждающих активность, допустимой задержкой и/или информацией о типе устройств М2М) и предложения о других величинах/настройках/параметрах, которые аппаратура UE 110 может предложить узлу eNodeB 102. Например, сообщение RRCConnectionParametersRequest может содержать параметры конфигурации DRXConfig, определенные как DRX-Config IE в документе 3GPP TS 36.331 Version 10.0.0, E-UTRA Radio Resource Control (RRC): Protocol Specification (Release 10), январь 2011, включая вариации и развитие этого документа.

В ответ узел eNodeB 102 передает в адрес аппаратуры UE 110 сообщение RRCConnectionParametersResponse, содержащее подтверждение, модификацию или отклонение предлагаемых аппаратурой UE 110 параметров, связанных с режимом DRX (сообщение 504). Сообщение RRCConnectionParametersResponse содержит также заданные узлом eNodeB 102 параметры, связанные с режимом DRX, так что эти параметры могут совпадать или не совпадать с параметрами, связанными с режимом DRX, предлагаемыми аппаратурой UE 110 в сообщении 502 в соответствии с решением узла eNodeB 102 о подтверждении, модификации или отклонении. Указанные параметры, связанные с режимом DRX и включенные в сообщение RRCConnectionParametersResponse, могут быть определены, например, как DRX-Config IE, заданные в документе 3GPP TS 36.331 Version 10.0.0, E-UTRA Radio Resource Control (RRC): Protocol Specification (Release 10), январь 2011, включая вариации и развитие этого документа. В некоторых вариантах совокупность параметров, связанных с режимом DRX и включенных в сообщение RRCConnectionParametersResponse, может содержать параметр(ы), отличный(е) от параметра(ов), предлагаемого(ых) аппаратурой UE 110, поскольку эта аппаратура UE 110 уже имеет остальные параметры.

Наконец, аппаратура UE 110 возвращает сообщение RRCConnectionParametersComplete узлу eNodeB 110, подтверждая тем самым успешный прием сообщения RRCConnectionParametersResponse, содержащего параметры, связанные с режимом DRX и заданные узлом eNodeB 102 (сообщение 506). Если есть различие между параметрами, связанными с режимом DRX, в версии, предложенной аппаратурой UE 110, и ответом от узла eNodeB 110, действуют параметры, связанные с режимом DRX, в версии, заданной узлом eNodeB 102 в сообщении RRCConnectionParametersResponse.

В альтернативном варианте прямоугольников 410, 412 и 413 существующий механизм сигнализации RRC для повторного установления соединения с сетью расширен для передачи предлагаемых аппаратурой UE параметров, связанных с режимом DRX, узлу eNodeB 102. Аппаратура UE 110 инициирует восстановление соединения с сетью, после того как произошли некоторого рода нарушения соединения с сетью, например, в процессе переключения связи на другую базовую станцию или в аварийных ситуациях. Аппаратура UE 110 инициирует повторное установление соединения с сетью путем генерации сообщения RRCConnectionReestablishmentRequest и передачи его узлу eNodeB 102 в составе радиокадра(ов), содержащего(их) запрос повторного установления соединения (как это обычно делается), а также по меньшей мере параметры, связанные с режимом DRX (например, параметр DRX-Config IE) и определяемые самой аппаратурой UE 110. Оставшаяся часть процедуры повторного установления соединения с сетью содержит повторное установление всех соединений RRC, как это определено в документе 3GPP TS 36.331 Version 10.0.0, E-UTRA Radio Resource Control (RRC): Protocol Specification (Release 10), январь 2011, включая вариации и развитие этого документа. Аналогично описанному выше варианту, если есть разница в параметрах, связанных с режимом DRX, как они определены аппаратурой UE 110 и узлом eNodeB 110, после того как предлагаемые аппаратурой UE параметры, связанные с режимом DRX, переданы узлу eNodeB 102, преобладают параметры, заданные узлом eNodeB 102.

Процедура, описываемая логической схемой 400, может быть повторена для каждой станции аппаратуры UE 110, ассоциированной с узлом eNodeB 102, чтобы каждая такая станция аппаратуры UE 110 могла сама определить и рекомендовать момент, когда нужно перейти в ждущий режим или в режим DRX, вместо узла eNodeB 102. В некоторых вариантах, процедура, описываемая логической схемой 400, может быть реализована для аппаратуры UE 110, чтобы предложить одно или несколько изменений параметров режима DRX на основе работающих в этой аппаратуре приложений и/или характеристик устройства.

Соответственно, здесь описан новый механизм перехода в режим DRX, использующий преимущества получения информации о приложениях в реальном времени самой аппаратурой UE 110, чтобы самостоятельно определить оптимальный момент и параметры для перехода в режим DRX, вместо того чтобы узел eNodeB 102 статически назначал число в таймере неактивности в аппаратуре UE 110 для перехода в режим DRX, как это делается сейчас. Аппаратура UE 110 обладает более полной и качественной информацией о своих потребностях в сетевом графике, чем узел eNodeB 102. Приложения, работающие в аппаратуре UE 110, обладают определенными характеристиками или событиями - такими как окончание сеанса приложения, сообщения, подтверждающие активность приложения, и/или допустимой задержкой данных приложения, - контролируемыми компонентом 316 монитора событий, относящихся к энергии, в составе уровня 310 приложений. Уровень 312 взаимодействия приложений с радиоканалом, в свою очередь, обрабатывает такую информацию о приложениях или преобразует эту информацию в форму, доступную для компонента 318 запуска режима DRX в соответствии с состоянием приложения на уровне RRC/MAC 314. Компонент 322 параметров NAS в составе уровня NAS 320 передает также информацию о характеристиках устройства - такую как допустимую задержку данных устройства и/или информацию о типе устройства М2М, - компоненту 318 запуска режима DRX в соответствии с состоянием приложения. Компонент 318 запуска режима DRX в соответствии с состоянием приложения анализирует информацию о приложениях и/или информацию о характеристиках устройства, чтобы определить, нужно ли переходить в режим DRX, и, в некоторых вариантах, какой рабочий цикл режима DRX или другие параметры режима DRX реализовать. Аппаратура UE 110 передает узлу eNodeB 102 запрос для получения разрешения или подтверждения перехода в режим DRX (и, в некоторых вариантах, рабочего цикла). Когда узел eNodeB 102 отвечает (например, соглашается, модифицирует или отвергает параметры режима DRX, предлагаемые аппаратурой UE 110), эта аппаратура UE 110 начинает работу в режиме DRX в соответствии с ответом от узла eNodeB 102.

Термины "машиночитаемый носитель записи", "компьютерный носитель записи" и другие подобные термины следует понимать, как включающие один носитель или несколько носителей записи (например, централизованная или распределенная база данных и/или ассоциированные устройства кэш-памяти и серверы), где сохраняются один или несколько наборов команд. Термин "машиночитаемый носитель записи" следует также понимать, как включающий любой носитель записи, способный сохранять, кодировать или передавать набор команд для выполнения машиной, так что в соответствии с таким набором команд машина реализует один или несколько способов согласно настоящему изобретению. Термин "машиночитаемый носитель записи" следует соответственно понимать как включающий, не ограничиваясь, твердотельные запоминающие устройства, оптические и магнитные носители записи и сигналы несущей.

Следует понимать, что, для ясности, приведенное выше описание рассматривает некоторые варианты со ссылками на различные функциональные модули или процессоры. Однако должно быть очевидно, что здесь можно использовать любое подходящее распределение функциональных возможностей между различными функциональными модулями, процессорами или областями, не отклоняясь от вариантов настоящего изобретения. Например, функциональные возможности, показанные здесь, как реализованные раздельными процессорами или контроллерами, могут быть осуществлены в одном и том же процессоре или контроллере. Поэтому ссылки на конкретные функциональные модули следует рассматривать исключительно как ссылки на подходящие средства для осуществления описываемых функций, а не как указание на строгую и жесткую логическую или физическую структуру или организацию.

Хотя настоящее изобретение было описано в связи с некоторыми вариантами, его не следует ограничивать конкретными формами, рассмотренными здесь. Специалист в рассматриваемой области должен понимать, что различные признаки описываемых вариантов могут быть объединены в соответствии с принципами настоящего изобретения. Однако должно быть очевидно, что здесь можно использовать любое подходящее распределение функциональных возможностей между различными функциональными модулями, процессорами или областями, не отклоняясь от вариантов настоящего изобретения.

Для того чтобы можно было быстро составить себе представление о техническом характере изобретения, предложен реферат настоящего описания. Реферат представлен в расчете на понимание, что его не следует использовать для толкования или ограничения объема или значений формулы изобретения. Кроме того, из приведенного выше подробного описания можно видеть, что различные признаки изобретения сгруппированы в одном варианте для большей простоты и ясности описания. Такой способ описания не следует толковать как отражение того, что заявляемые варианты требуют большего числа признаков, чем содержится в каждом пункте формулы. Скорее, как это отражает последующая формула изобретения, предмет изобретения содержит меньше чем все признаки одного рассмотренного варианта. Таким образом, последующая формула включена в подробное описание, и каждый пункт описывает отдельный вариант.

Изобретение относится к мобильной связи. Технический результат заключается в обеспечении инициирования работы в режиме прерывистого приема (DRX) в оптимальный момент времени с использованием оптимальных параметров. Технический результат достигается за счет инициирования работы в режиме DRX посредством абонентской аппаратуры (UE). Аппаратура UE контролирует приложения, работающие в аппаратуре UE для идентификации запускающего события неактивности, ассоциированного с приложением(ями). Аппаратура UE содержит уровень взаимодействия приложений с радиоканалом для обработки информации приложений, включая запускающее событие неактивности, для использования радиоуровнем. Радиоуровень аппаратуры UE принимает решение об инициировании перехода в режим DRX в соответствии с информацией приложений, включая запускающее событие неактивности, представленное уровнем взаимодействия приложений, и информацией о характеристиках устройства. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ инициирования работы в режиме прерывистого приема (DRX) посредством абонентской аппаратуры (UE), работающей в сети радиосвязи, содержащий:
контроль приложений, работающих в аппаратуре UE, для идентификации по меньшей мере одного запускающего события неактивности, ассоциированного по меньшей мере с одним из приложений;
принятие решения в аппаратуре UE об инициировании перехода в режим DRX на основе идентифицированного запускающего события неактивности и информации о характеристиках устройства, ассоциированного с этой аппаратурой UE; и
передачу аппаратурой UE усовершенствованному узлу В (eNodeB) сообщения об инициировании работы в режиме DRX, прежде чем эта аппаратура UE реально переключится в режим DRX.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что запускающее событие неактивности содержит по меньшей мере один из следующих факторов - конец сеанса, ассоциированный по меньшей мере с одним из приложений, поступающие с некоторой периодичностью подтверждающие активность сообщения, ассоциированные по меньшей мере с одним из приложений, или характеристики допустимой задержки по меньшей мере для одного из приложений.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что информация о характеристиках устройства содержит параметры слоя без доступа (NAS), включая допустимую задержку или информацию о типе устройства, ассоциированного с аппаратурой UE, эту информацию о характеристиках устройства получают от опорного абонентского сервера (HSS)/опорного регистра местонахождения (HLR), входящего в состав сети.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что информация о типе устройства содержит идентификацию аппаратуры UE в качестве устройства для межмашинной связи (М2М).

5. Способ по п.1, дополнительно содержащий определение аппаратурой UE рабочего цикла режима DRX на основе идентифицированного запускающего события неактивности и информации о характеристиках устройства и отличающийся тем, что передачи в узел eNodeB включают передачу выбранного рабочего цикла режима DRX этому узлу eNodeB.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что передачи в узел eNodeB содержат передачу по меньшей мере одного радиокадра, включающего сообщение управления радиоресурсами (RRC), так что это сообщение RRC содержит по меньшей мере один параметр режима DRX, относящийся к инициированию перехода в режим DRX.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что аппаратура UE конфигурирована для работы в сети по стандарту Долговременная эволюция (LTE), разработанному Группой проекта партнерства третьего поколения (3GPP).

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный контроль осуществляется на уровне приложений в составе аппаратуры UE, принятие решения о переходе в режим DRX осуществляется на уровне взаимодействия приложений с радиоканалом в интерфейсе прикладных программ (API), включенном в стек протоколов аппаратуры UE, a передача сообщений узлу eNodeB осуществляется на радиоуровне через радиоинтерфейс.

9. Абонентская аппаратура (UE), содержащая:
процессор, предназначенный для инициирования запуска работы в режиме прерывистого приема (DRX), отличающийся тем, что процессор выполнен с возможностью инициирования запуска перехода в режим DRX на основе по меньшей мере одного события неактивности, ассоциированного по меньшей мере с одним приложением, работающим в аппаратуре, и по меньшей мере одного параметра слоя без доступа (NAS), ассоциированного с рассматриваемой аппаратурой UE; и
приемопередатчик, поддерживающий связь с процессором, при этом приемопередатчик выполнен с возможностью передачи усовершенствованному узлу В (eNodeB) сигнала о намерении запустить работу в режиме DRX с использованием по меньшей мере одного радиокадра.

10. Аппаратура UE по п.9, отличающаяся тем, что аппаратура UE конфигурирована для работы в сети по стандарту Долговременная эволюция (LTE), разработанному Группой проекта партнерства третьего поколения (3GPP), с использованием дуплексного режима с разделением по времени (TDD).

11. Аппаратура UE по п.9, отличающаяся тем, что аппаратура UE конфигурирована для работы в сети по стандарту Долговременная эволюция (LTE), разработанному Группой проекта партнерства третьего поколения (3GPP), с использованием дуплексного режима с разделением по частоте (FDD).

12. Аппаратура UE по п.9, отличающаяся тем, что запускающее событие неактивности содержит по меньшей мере один из следующих факторов - конец сеанса, ассоциированный по меньшей мере с одним из приложений, поступающие с некоторой периодичностью подтверждающие активность сообщения, ассоциированные по меньшей мере с одним из приложений, или характеристики допустимой задержки по меньшей мере для одного из приложений.

13. Аппаратура UE по п.9, отличающаяся тем, что по меньшей мере один параметр NAS содержит идентификацию допустимой задержки или типа устройства для межмашинной связи (М2М), ассоциированного с аппаратурой UE.

14. Аппаратура UE по п.9, отличающаяся тем, что процессор выполнен с возможностью определения одного или нескольких параметров режима DRX на основе события неактивности и параметра NAS, так что совокупность параметров режима DRX содержит рабочий цикл режима DRX.

15. Аппаратура UE по п.9, отличающаяся тем, что передачи сигналов в узел eNodeB содержат передачу сигналов управления радиоресурсами (RRC) в составе по меньшей мере одного радиокадра, так что эти сигналы RRC содержат один или несколько параметров режима DRX, соответствующих работе в режиме DRX.

16. Аппаратура UE по п.9, отличающаяся тем, что приемопередатчик выполнен с возможностью приема обратного сигнала от узла eNodeB в ответ на сообщение о намерении запустить работу в режиме DRX и отличающаяся тем, что приемопередатчик начинает работать в режиме DRX в ответ на этот обратный сигнал.

17. Аппаратура UE по п.16, отличающаяся тем, что обратный сигнал содержит модификацию по меньшей мере одного параметра режима DRX, соответствующего работе в режиме DRX.

18. Абонентская аппаратура (UE), работающая в сети по стандарту Долговременная эволюция (LTE), разработанному Группой проекта партнерства третьего поколения (3GPP), и содержащая:
процессор, предназначенный для идентификации на уровней приложений стека протоколов события неактивности, ассоциированного по меньшей мере с одним приложением, работающим в аппаратуре UE, отличающийся тем, что этот процессор выполнен с возможностью выполнения обработки этого события неактивности на уровне взаимодействия стека протоколов для доступа радиоуровня к этому событию, и отличающийся тем, что процессор выполнен с возможностью определения на радиоуровне одного или нескольких параметров режима прерывистого приема (DRX) в соответствии с событием неактивности и с параметрами слоя без доступа (NAS).

19. Аппаратура UE по п.18, отличающаяся тем, что радиоуровень содержит один или больше уровней из перечня - уровень управления радиоресурсами (RRC) и уровень управления доступом к среде (MAC).

20. Аппаратура UE по п.18, отличающаяся тем, что событие неактивности содержит период времени, в течение которого аппаратура UE не принимает и не передает пакеты данных.

21. Аппаратура UE по п.18, отличающаяся тем, что совокупность параметров NAS содержит информацию о характеристиках устройства, включающую допустимую задержку или информацию типа устройства, ассоциированного с аппаратурой UE.

22. Аппаратура UE по п.18, отличающаяся тем, что процессор выполнен с возможностью определения на радиоуровне рабочего цикла режима DRX в соответствии с событием неактивности и с параметрами NAS.

23. Аппаратура UE по п.18, дополнительно содержащая приемопередатчик, поддерживающий связь с процессором, при этом приемопередатчик выполнен с возможностью осуществления передачи в усовершенствованный узел В (eNodeB) по меньшей мере одного радиокадра, включающего сообщение управления радиоресурсами (RRC), так что это сообщение RRC содержит один или несколько параметров режима DRX, определенных на радиоуровне.

24. Аппаратура UE по п.23, отличающаяся тем, что сигналы уровня RRC используются для повторного установления соединения с сетью.

25. Аппаратура UE по п.18, отличающаяся тем, что эта аппаратура UE конфигурирована для работы в сети по стандарту 3GPP-LTE с использованием дуплексного режима с разделением по времени (TDD) или дуплексного режима с разделением по частоте (FDD).