СИСТЕМА И СПОСОБ ПОСТОЯННЫХ СОЕДИНЕНИЙ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2018 года по МПК H04W52/02 

Данная заявка испрашивает приоритет непредварительной заявки США № 14/150,539, поданной 8 января 2014, озаглавленный «Система и способ постоянных соединений в системе беспроводной связи» (“System and Method for Always on Connections in Wireless Communications System”), которая тем самым включена в данный документ посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение в целом относится к цифровой связи и в частности к системе и способу постоянных соединений в системах беспроводной связи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Поскольку Пользовательские оборудования (UE) становятся более усовершенствованными, они больше соединяются с Усовершенствованными Узлами B (eNB) с различными приложениями, запущенными в активном режиме (называемыми активным приложением) и в фоновом режиме (называемыми фоновым приложением). Также пользовательские оборудования (UE) совместно могут упоминаться в качестве терминалов, абонентов, пользователей, мобильных станций, мобильных телефонов и т.п. Также усовершенствованные Узлы B (eNB) совместно могут упоминаться в качестве Узлов B, базовых станций, контроллеров, контроллеров связи, точек доступа и т.п.

Активные приложения (и связанный с ними трафик сообщений – «активный трафик») включают в себя потоковую передачу видео, просмотр веб-страниц, перенос файлов, игры и т.п. Фоновые приложения (и связанный с ними трафик сообщений – «фоновый трафик») включают в себя подтверждающие активность сообщения, сгенерированные мобильной операционной системой или при обмене мгновенными сообщениями, отчеты, сгенерированные датчиками и/или интеллектуальными измерителями и т.п. Обеспечение постоянной возможности соединения (поддержание существующего соединения для осуществления связи с малыми задержками вместо завершения существующего соединения и установления вновь другого соединения при необходимости) со сбережением энергии (для максимизации времени работы от батареи, например) представляет собой трудную задачу.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Примерные варианты осуществления настоящего изобретения, которые предоставляют систему и способ постоянных соединений в системах беспроводной связи.

В соответствии с одним примерным вариантом осуществления настоящего изобретения способ функционирования UE включает в себя этапы, на которых определяют первое функциональное состояние в соответствии с первым трафиком сообщений, сгенерированным основанным не на сеансе приложением, исполняемым в UE, устанавливают конечный автомат в UE в первое функциональное состояние и передают первое сообщение в соответствии с конечным автоматом.

В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения UE включает в себя процессор и передатчик, функционально связанный с процессором. Процессор выполнен с возможностью определения первого функционального состояния в соответствии с первым трафиком сообщений, сгенерированным основанным не на сеансе приложением, исполняемым в UE, и установки конечного автомата в UE в первое функциональное состояние. Передатчик выполнен с возможностью передачи первого сообщения в соответствии с конечным автоматом.

Одно преимущество варианта осуществления состоит в том, что для UE, функционирующего в ЭКО-состоянии, могут поддерживаться постоянные соединения с одновременной минимизацией потребления энергии.

Дополнительное преимущество варианта осуществления состоит в том, что минимизируется задержка и служебные данные для связи, поскольку пользовательским оборудованиям (UE), функционирующим в ЭКО-состоянии, не нужно переключаться в активное состояние для поддержания передач фоновых приложений. Избавление от необходимости в переключении состояний помогает уменьшить количество служебных данных при обмене сообщениями, что уменьшает количество служебных данных для связи и повышает эффективность системы связи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для более полного понимания настоящего изобретения и его преимуществ теперь будет сделана ссылка на последующее описание, рассматриваемое совместно с сопроводительными чертежами, на которых:

На Фигуре 1 показана примерная система связи согласно примерным вариантам осуществления, описанным в данном документе;

На Фигуре 2 показана схема примерного конечного автомата согласно примерным вариантам осуществления, описанным в данном документе;

На Фигуре 3a показан первый примерный UE-идентификатор, который является сочетанием MAC-идентификатора и информации о сетевом ресурсе согласно примерным вариантам осуществления, описанным в данном документе;

На Фигуре 3b показан второй примерный UE-идентификатор, который является сочетанием MAC-идентификатора и информации о группе в цикле сна согласно примерным вариантам осуществления, описанным в данном документе;

На Фигуре 3c показана схема примерного механизма передачи без предоставлений для UE в ЭКО-состоянии согласно примерным вариантам осуществления, описанным в данном документе;

На Фигуре 4 показана схема примерной характеризации трафика сообщений, сгенерированного приложениями, согласно примерным вариантам осуществления, описанным в данном документе;

На Фигуре 5 показана примерная схема обмена сообщениями согласно примерным вариантам осуществления, описанным в данном документе;

На Фигуре 6 показана примерная схема обмена сообщениями, изображающая сообщения, обмениваемые при переходе из ЭКО-состояния в состояния АКТИВЕН согласно примерным вариантам осуществления, описанным в данном документе;

На Фигуре 7a показана блок-схема последовательности примерных операций, происходящих в UE, когда UE устанавливает свое состояние, согласно примерным вариантам осуществления, описанным в данном документе;

На Фигуре 7b показана блок-схема последовательности примерных операций, происходящих в UE, когда UE устанавливает свое состояние с помощью информации о состоянии, принятой от eNB согласно примерным вариантам осуществления, описанным в данном документе;

На Фигуре 8 показана блок-схема последовательности примерных операций, происходящих в eNB, когда eNB передает информацию о состоянии в UE, согласно примерным вариантам осуществления, описанным в данном документе;

На Фигуре 9a показана блок-схема последовательности примерных операций, происходящих в UE, когда UE переходит из ЭКО-состояния в состояния АКТИВЕН согласно примерным вариантам осуществления, описанным в данном документе;

На Фигуре 9b показана блок-схема последовательности операций, происходящих в eNB, когда eNB помогает пользовательскому оборудованию (UE) перейти из ЭКО-состояния в состояние АКТИВЕН, согласно примерным вариантам осуществления, описанным в данном документе;

На Фигуре 10a показана блок-схема последовательности примерных операций, происходящих в UE, когда UE переходит из состояния АКТИВЕН в ЭКО-состояние, согласно примерным вариантам осуществления, описанным в данном документе;

На Фигуре 10b показана блок-схема последовательности операций, происходящих в eNB, когда eNB помогает UE перейти из состояния АКТИВЕН в ЭКО-состояние согласно примерным вариантам осуществления, описанным в данном документе;

На Фигуре 11 показано первое примерное устройство для осуществления связи согласно примерным вариантам осуществления, описанным в данном документе; и

На Фигуре 12 показано второе примерное устройство для осуществления связи согласно примерным вариантам осуществления, описанным в данном документе.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЛЛЮСТРАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Функционирование текущих примерных вариантов осуществления и их структуры будет обсуждено более подробно ниже. Следует понимать однако, что в настоящем раскрытии предоставлено много применимых изобретательных концепций, которые могут быть воплощены в большом разнообразии конкретных контекстов. Обсуждаемые частные варианты осуществления являются всего лишь иллюстративными примерами частных структур настоящего раскрытия и способов реализации раскрытия и не ограничивают объем настоящего раскрытия.

Один вариант осуществления раскрытия относится к постоянным соединениям в системах беспроводной связи. Например, UE определяет первое функциональное состояние в соответствии с первым трафиком сообщений, сгенерированным основанным не на сеансе приложением, исполняющимся в UE, устанавливает конечный автомат в UE в первое функциональное состояние и передает сообщение в соответствии с конечным автоматом. В качестве другого примера eNB принимает информацию о первом трафике сообщений, сгенерированном основанным не на сеансе приложением, исполняемым в пользовательском оборудовании (UE), определяет функциональное состояние для UE в соответствии с этой информацией и передает указание функционального состояния в UE.

Настоящее раскрытие будет описано в отношении примерных вариантов осуществления в частном контексте, а именно, в отношении систем связи, которые используют поддержку постоянных соединений. Настоящее раскрытие может быть применено к таким стандартным системам связи, которые совместимы с техническими стандартами Проекта Партнерства Третьего поколения (3GPP), IEEE 802.11 и т.п., и нестандартным системам связи, которые поддерживают постоянные соединения.

На Фигуре 1 показана примерная система 100 связи. Система 100 связи включает в себя eNB 105, обслуживающий множество пользовательских оборудований (UE), включающих в себя UE 110, UE 112, UE 114, UE 116 и UE 118. Как уже было обсуждено ранее, так как пользовательские оборудования (UE) становятся более усовершенствованными, то они способны запускать более широкий диапазон приложений. Приложения могут быть классифицированы либо на основанные на сеансе приложения, либо на основанные не на сеансе приложения. Основанные на сеансе приложения (которые могут включать в себя приложения потоковой передачи видео, просмотра веб-страниц, переноса файлов, игровое приложение и т.п.) в целом являются приложениями, которые используют последовательность обменов данными и не предусматривают наличие больших задержек, генерируют большой трафик сообщений, имеют большие требования к ширине полосы пропускания данных и т.п. Основанные не на сеансе приложения (которые могут включать в себя подтверждающие активность сообщения, сгенерированные мобильной операционной системой или при мгновенном обмене сообщениями, отчеты, сгенерированные датчиками и/или интеллектуальными измерителями, и им подобные приложения) обычно являются приложениями, которые используют короткие обмены данными, и некоторые могут предусматривать большие задержки, генерировать небольшое количество трафика сообщений, иметь малые требования к ширине полосы пропускания данных и т.п. Однако, некоторые основанные не на сеансе приложения могут не быть способными переносить большие задержки, такие как датчики безопасности, медицинские датчики и т.п.

В качестве иллюстративного примера в UE 110 запущено осуществляющее мультимедийную потоковую передачу приложение, веб-браузер, а также приложение мгновенного обмена сообщениями, в то время как в UE 112 запущена многопользовательская видеоигра. Схожим образом в UE 114 запущен веб-браузер с одновременным выполнением переноса файлов, в UE 116 запущено приложение мгновенного обмена сообщениями, которое не является активным, и осуществляется передача подтверждающих активность сообщений для поддержания возможности соединения, в то время как UE 118 является датчиком, который время от времени отправляет отчеты.

Наряду с тем, что понято, что системы связи могут использовать множество eNB, выполненных с возможностью осуществления связи с рядом пользовательских оборудований (UE), для простоты изображен только один eNB и некоторое количество пользовательских оборудований (UE).

Как правило, конечные автоматы с детерминированными состояниями (или просто конечные автоматы) используются в пользовательских оборудованиях (UE) для задания характеристик пользовательских оборудований (UE) с точки зрения использования сетевых ресурсов (например, выделенных ресурсов или совместно используемых ресурсов), использования канала управления, шаблона наблюдения за каналом управления и т.п. Конструктивное исполнение конечного автомата влияет на потребление мощности пользовательских оборудований (UE), сетевые ресурсы (например, физические ресурсы, выделение UE-идентификаторов и т.п.), задержку передачи данных, служебные данные сигнализации в плоскости управления и т.п.

В качестве иллюстративного примера, если конечный автомат включает в себя два состояния: СОЕДИНЕН и СВОБОДЕН, при которых состояние СВОБОДЕН не позволяет пользовательскому оборудованию (UE) осуществлять передачу, то UE, в котором исполняются основанные не на сеансе приложения, переходит в состояние СОЕДИНЕН перед передачей или приемом передач (что вследствие природы основанных не на сеансе приложений происходит нечасто). Переходу между состояниями в целом требуется обмен множеством сообщений между UE и его eNB, что вовлекает значительное количество служебных данных при осуществлении связи и значительную задержку при связи, особенно с учетом того, что UE может передавать или принимать сообщения, длина которых составляет всего лишь несколько байт (или меньше).

Согласно одному примерному варианту осуществления конечный автомат может быть выполнен с возможностью позволения пользовательским оборудованиям (UE) осуществлять исполнение основанных не на сеансе приложений для осуществления передачи с использованием фоновых сообщений без необходимости изменять состояния из первого состояния, которое подразумевает существенную экономию потребления энергии, во второе состояние, которое приводит к большему потреблению энергии, но в целом не накладывает каких-либо ограничений на то, как UE осуществляет связь.

На Фигуре 2 показана схема примерного конечного автомата 200. Конечный автомат 200 включает в себя два состояния: состояние 205 АКТИВЕН и ЭКО-состояние 210. Состояние 205 АКТИВЕН может быть выполнено таким образом, чтобы UE передавало и/или принимало трафик сообщений для основанных на сеансе приложений, например, в интерактивном и/или активном режиме (например, просмотр веб-страниц, перенос файлов, мгновенный обмен сообщениями, ведение беседы, игры и т.п.). Состояние 205 АКТИВЕН может поддерживать передачу и прием данных с активным управлением соединением (что означает, что существует потребность в краткосрочных отчетах о соединении по линии связи от UE и потребность в запросах на динамическое выделение ресурсов и предоставлениях от eNB), и использует механизмы запланированной, с полупостоянным и/или постоянным планированием и не имеющей предоставлений передачи. ЭКО-состояние 210 может быть выполнено таким образом, чтобы UE находилось в состоянии экономии мощности с осуществлением некоторой передачи и/или приема трафика сообщений для основанных не на сеансе приложений. ЭКО-состояние 210 может поддерживать передачу и прием данных с механизмом упрощенного управления соединением (что обычно означает, что отсутствуют какая-либо потребность в краткосрочных отчетах о соединении по линии связи от UE и потребность в запросах на динамическое выделение ресурсов и предоставлениях от eNB), и использует механизм обладающей полупостоянным и/или постоянным планированием с полустатической адаптацией к линии связи и не имеющей предоставлений передачи. Кроме того, ЭКО-состояние 210 предусматривает поддержку идентификатора для UE в целях содействиях передачи и/или приему данных при нахождении в ЭКО-состоянии 210. ЭКО-состояние 210 также позволяет осуществлять быстрые переходы в состояние 205 АКТИВЕН с использованием выделенной подписи соединения.

Конечный автомат 200 позволяет осуществлять переходы между состояниями из состояния 205 АКТИВЕН в ЭКО-состояние 210, из ЭКО-состояния 210 в состояние 205 АКТИВЕН, из состояния 205 АКТИВЕН в состояние 205 АКТИВЕН и из ЭКО-состояния 210 в ЭКО-состояние 210.

Пользовательскому оборудованию (UE), которое находится в состоянии 205 АКТИВЕН, может быть назначен возглавляемый пользовательским оборудованием (UE) идентификатор (например, идентификатор управления (media access control, MAC) доступом к среде) на основе его выделенной подписи (dedicated connection signature, DCS) соединения, полученной после первоначального входа в сеть. Находясь в состоянии 205 АКТИВЕН, UE может передавать и/или принимать трафик сообщений с использованием механизма запланированного предоставления (который присутствует в обычной системе сотовой связи), полупостоянного и/или постоянного механизма и/или механизма без предоставлений. Подробное обсуждение примерного механизма без предоставлений приведено в принадлежащей правообладателю данного документа заявке на патент США: № 13/911,716, озаглавленной «Система и способ передач малого трафика» («System and Method for Small Traffic Transmissions»), поданной 6 июня 2013, которая включена в данный документ посредством ссылки. Подробное обсуждение примерной выделенной подписи соединения приведено в принадлежащей правообладателю данного документа заявке на патент США: № 13/608,653, озаглавленной «Система и способ доступа в возглавляемой пользовательским оборудованием унифицированной системе в виртуальной сети радио доступа» («System and Method for User Equipment Centric Unified System Access in Virtual Radio Access Network»), поданной 10 сентября 2012, которая включена в данный документ посредством ссылки.

UE, которое находится в ЭКО-состоянии 210, может стремиться сберегать энергию, но все еще способно осуществлять передачу и/или прием с использованием механизма без предоставлений и/или полупостоянного и/или постоянного механизма с полустатической адаптацией к линии связи для трафика сообщений конкретных типов (то есть, основанного не на сеансе трафика). Пользовательскому оборудованию (UE) может быть назначен возглавляемый пользовательским оборудованием (UE) идентификатор (например, MAC-идентификатор) на основе его DCS, полученной после первоначального входа в сеть, как в состоянии 205 АКТИВЕН. Может существовать несколько возможностей для назначения возглавляемого пользовательским оборудованием (UE) идентификатора. Если пространство возглавляемых пользовательским оборудованием (UE) идентификаторов является достаточно большим, то уникальный идентификатор может быть назначен пользовательским оборудованиям (UE) как в состоянии 205 АКТИВЕН, так и в ЭКО-состоянии 210, означая, что присутствует взаимно-однозначное соответствие между DCS пользовательского оборудования (UE) (которая уникальна для UE) и его возглавляемым пользовательским оборудованием (UE) идентификатором. Если отсутствует достаточное количество возглавляемых пользовательским оборудованием (UE) идентификаторов, то идентификатор пользовательского оборудования (UE) может быть основан на сочетании нескольких значений, включающих в себя возглавляемый пользовательским оборудованием (UE) идентификатор.

На Фигуре 3a показан первый примерный UE-идентификатор, который является сочетанием MAC-идентификатора и информации о сетевом ресурсе. Первый примерный UE-идентификатор может быть использован для идентификации пользовательских оборудований (UE) во время их нахождения в ЭКО-состоянии, таком как ЭКО-состояние 210. Примерная схема сетевого ресурса изображена на Фигуре 3a, на которой показаны четыре сетевых ресурса, идентифицируемые своим идентификатором временного ресурса и идентификатором частотного ресурса. В качестве примера сетевой ресурс 305 идентифицирован своим идентификатором F1 частотного ресурса и идентификатором T1 временного ресурса, в то время как сетевой ресурс 307 идентифицирован своим идентификатором F2 частотного ресурса и идентификатором T1 временного ресурса.

Согласно одному иллюстративному примеру первый примерный UE-идентификатор может быть выражен в качестве сочетания MAC-идентификатора пользовательского оборудования (UE) и идентификаторов сетевых ресурсов. Как показано на Фигуре 3a, UE-идентификатор для назначенного первому пользовательскому оборудованию (UE) сетевого ресурса 305 представляет собой (MAC_IDK, F1, T1) 310, а для назначенного второму пользовательскому оборудованию (UE) сетевого ресурса 307 представляет собой (MAC_IDK, F2, T1), где MAC_IDK является MAC-идентификатором, назначенным как первому UE, так и второму UE для использования в ЭКО-состоянии, например, в ЭКО-состоянии 210. Сочетание MAC-идентификатора с идентификаторами сетевого ресурса позволяет осуществлять повторное использование MAC-идентификатора с различным пользовательскими оборудованиями (UE).

На Фигуре 3b изображен второй примерный UE-идентификатор, который является сочетанием MAC-идентификатора и информации о группе в цикле сна. Второй примерный UE-идентификатор может быть использован для идентификации пользовательских оборудований (UE) во время их нахождения в ЭКО-состоянии, таком как ЭКО-состояние 210. Первый график 320 и второй график 322 изображены на Фигуре 3b, в которых показаны группы в цикле поискового вызова для пользовательских оборудований (UE), среди которых высокие периоды представляют собой случай, когда пользовательские оборудования (UE) в конкретной группе в цикле поискового вызова могут наблюдать за каналом поискового вызова.

Согласно одному иллюстративному примеру второй примерный UE-идентификатор может быть выражен в качестве сочетания MAC-идентификатора пользовательского оборудования (UE) и его информации о группе в цикле сна. Как показано на Фигуре 3b, UE-идентификатор для первого UE первой группы в цикле поискового вызова (MAC_IDK, группа 1 в цикле) 325 и UE-идентификатор для второго UE второй группы в цикле поискового вызова (MAC_IDK, группа 2 в цикле) 327, где MAC_IDK является MAC-идентификатором, назначенным как первому UE, так и второму UE тогда, когда они оба находились в состоянии АКТИВЕН, например, в состоянии 205 АКТИВЕН.

Как показано на Фигуре 2, пользовательские оборудования (UE) в ЭКО-состоянии 210 могут принимать сообщения поискового вызова, передаваемые их соответствующими усовершенствованными Узлами B (eNB) по нисходящей линии связи. Дополнительно, так как пользовательские оборудования (UE) имеют уникально назначенные UE-идентификаторы (например, MAC-идентификаторы), становится возможной передача и/или прием данных. Однако для осуществления энергосбережения конфигурируется передача без предоставлений основанного не на сеансе трафика и/или низкоскоростного трафика.

В целом, UE пробуждается от заданного цикла сна (например, заданного своей группой в цикле сна) и декодирует канал данных для передачи без предоставлений. Пользовательские оборудования (UE) не наблюдают за динамическим каналом управления, так как отсутствует какой-либо запланированный механизм передачи, и поэтому снижается потребление энергии.

На Фигуре 3c изображена схема примерного механизма передачи без предоставлений для UE в ЭКО-состоянии. Первый график 340 и второй график 342 показаны на Фигуре 3c, показывающей группы в цикле поискового вызова для пользовательских оборудований (UE), среди которых высокие периоды представляют случай, когда пользовательские оборудования (UE) в конкретной группе в цикле поискового вызова могут наблюдать за каналом данных. В качестве примера первое UE, которое является частью первой группы в цикле поискового вызова, может пробуждаться в периоды 345 и 346 для наблюдения за каналом данных для передачи без предоставлений, а второе UE, которое является частью второй группы в цикле поискового вызова, может пробуждаться в периоды 347 и 348 для наблюдения за каналом данных для передачи без предоставлений.

В целом, трафику сообщений, сгенерированному приложениями, может потребоваться быть охарактеризованным для определения того, в каком состоянии UE может функционировать. В качестве примера трафик сообщений, сгенерированный некоторым приложением, может быть охарактеризован либо в качестве основанного на сеансе трафика (подразумевая, что UE, в котором исполняется данное приложение, функционирует в состоянии АКТИВЕН), либо в качестве основанного не на сеансе трафика (подразумевая, что UE, в котором исполняется данное приложение, функционирует в ЭКО-состоянии). Кроме того, если трафик сообщений, сгенерированный некоторым приложением, может быть охарактеризован как в качестве основанного на сеансе трафика, так и в качестве основанного не на сеансе трафика (например, в приложении для взаимодействия через социальную сеть, основанный на сеансе трафик может быть сгенерирован сеансом ведения беседы, а основанный не на сеансе трафик может быть сгенерирован действием обновления состояния), то UE, в котором исполняется такое приложение, может функционировать в состоянии АКТИВЕН для поддержки основанного на сеансе трафика.

Альтернативно, вместо того, чтобы характеризовать трафик сообщений, генерируемый приложениями, может осуществляться характеризация приложений. В качестве примера, приложение может быть охарактеризовано либо в качестве основанного на сеансе приложения, либо в качестве основанного не на сеансе приложения. Характеристика приложений может использоваться для установки состояния UE. В качестве иллюстративного примера пользовательские оборудования (UE), исполняющие основанные на сеансе приложения, могут быть установлены для функционирования в состоянии АКТИВЕН, в то время как пользовательские оборудования (UE), исполняющие основанные не на сеансе приложения, могут быть установлены для функционирования в ЭКО-состоянии. Следует отметить, что если в UE исполняются как основанные на сеансе приложения, так и основанные не на сеансе приложения, то UE может быть установлен для функционирования в состоянии АКТИВЕН для поддержки основанных на сеансе приложений.

На Фигуре 4 показана схема 400 примерной характеризации трафика сообщений, сгенерированного приложениями. Как показано на схеме 400, трафик сообщений, сгенерированный от множества приложений, включающих в себя (но не ограничиваясь этим) приложение 405 датчика, приложение 406 социальной сети, приложение 407 просмотра веб-страниц и игровое приложение 408, может быть охарактеризован посредством проверки его требований к качеству (quality of service, QoS) обслуживания, например. В качестве иллюстративного примера, трафик сообщений от приложения 405 датчика, может иметь первое QoS-требование (1-ый тип) 410, то же самое делают и сообщения обновления статуса из приложения 406 социальной сети. Однако сообщения беседы от приложения 406 социальной сети и сообщения от приложения 407 просмотра веб-страниц могут иметь второе QoS-требование (2-ой тип) 412. Сообщения от игрового приложения 408 может иметь третье QoS-требование (3-ий тип) 414.

Требования QoS могут предоставляться в блок 415 конфигураций увязки трафика и состояний UE (или просто блок конфигураций), где информация конфигурации увязки трафика может использоваться для характеризации трафика сообщений и увязки трафика сообщений с ЭКО-состоянием 420, так как состояние 422 АКТИВЕН в целом способно поддерживать все типы трафика. Как показано на схеме 400, трафик сообщений с первым QoS-требованием может быть увязан с ЭКО-состоянием 420, в то время как трафик сообщений со вторым и третьим QoS-требованием может поддерживаться состоянием 422 АКТИВЕН.

Согласно одному примерному варианту осуществления информация конфигурации увязки трафика может быть сгенерирована eNB или сетевым объектом, которому дано задание генерировать информацию конфигурации увязки трафика. Согласно альтернативному примерному варианту осуществления информация конфигурации увязки трафика может быть определена техническим стандартом или оператором системы беспроводной связи. Информация конфигурации увязки трафика может быть основана на исторических данных, собранными посредством наблюдения за приложениями и трафиком сообщений, который они генерируют, а также воздействием на систему беспроводной связи, потребление энергии пользовательскими оборудованиями (UE) и т.п.

Согласно одному примерному варианту осуществления информация конфигурации увязки трафика может быть предоставлена в UE. Информация конфигурации увязки трафика может быть предоставлена в UE, когда оно выполняет первоначальный вход в сеть. Информация конфигурации увязки трафика может обновляться. Обновления могут осуществляться для удовлетворения изменяющимся условиям функционирования. В качестве одного примера, если потребление мощности пользовательскими оборудованиями (UE) слишком высокое, то характеризация некоторого трафика сообщений (или приложений) может быть изменена с основанного на сеансе на основанный не на сеансе и наоборот. Эти обновления могут осуществляться с заданными интервалами. Обновленная информация увязки трафика может быть предоставлена в UE посредством широковещательного сообщения или многоадресного сообщения сигнализации верхнего уровня (такой как управление (radio resource control, RRC) радио ресурсами).

На Фигуре 5 изображена примерная схема 500 обмена сообщениями. В схеме 500 обмена сообщениями изображены сообщения, обмениваемые между UE 505 и eNB 510. Как показано на Фигуре 5, eNB 510 передает обновленную информацию конфигурации увязки трафика в UE 505 (показанную в качестве события 515). Обновленная информация конфигурации увязки трафика может быть широковещательно передана в широковещательном сообщении или многоадресно передана в многоадресном сообщении.

Следует отметить, что QoS-требование может представлять собой один пример того, как характеризовать трафик сообщений. Другие способы характеризации трафика сообщений могут включать в себя объем (или количество) данных, приоритет пользователя, приоритет приложения, чувствительность к задержке и т.п. Поэтому, обсуждение использования QoS-требования для характеризации трафика сообщений не должно считаться ограничивающим либо объем, либо сущность примерных вариантов осуществления.

UE может переходить между состояниями. UE может переходить между состояниями по множеству причин, включающих в себя (но не ограничивающихся этим) исполнение нового приложения в UE, завершение существующего приложения в UE и т.п. UE, функционирующее в ЭКО-состоянии, может перейти в состояние АКТИВЕН и наоборот. В качестве примера, UE, в настоящее время функционирующее в ЭКО-состоянии, может перейти в состояние АКТИВЕН, если оно начинает исполнять основанное на сеансе приложение (или приложение, которое генерирует основанный на сеансе трафик сообщений). Схожим образом UE, в настоящее время функционирующее в состоянии АКТИВЕН, может перейти в ЭКО-состояние, если оно больше не исполняет основанное на сеансе приложение (или приложение, которое генерирует основанный на сеансе трафик сообщений).

На Фигуре 6 изображена примерная схема 600 обмена сообщениями, на которой показаны сообщения, обмениваемые при переходе из ЭКО-состояния в состояние АКТИВЕН. Переход между состояниями может быть процедурой бессостязательного доступа, которая предусматривает простой и быстрый переход между состояниями, который может упоминаться в качестве бессостязательного перехода между состояниями. В схеме 600 обмена сообщениями изображены сообщения, обмениваемые между UE 605 и eNB 610, когда UE 605 переходит из ЭКО-состояния в состояние АКТИВЕН. UE 605 может инициировать переход между состояниями посредством передачи некоторого сообщения, включающего в себя его DCS, в eNB 610 (изображенное в качестве события 615). eNB 610 может ответить посредством передачи информации с конфигурацией активного состояния в UE 605 (изображенной в качестве события 620). Информация с конфигурацией активного состояния может включать в себя такие параметры, как информация об управлении мощностью, информация опережения по времени и т.п.

На Фигуре 7a изображена блок-схема последовательности примерных операций 700, происходящих в UE, когда UE устанавливает свое состояние. Операции 700 могут указывать этапы, происходящие в UE, таком как пользовательские оборудования (UE) 110-118, когда UE устанавливает свое состояние.

Этапы 700 могут начаться с выполнения пользовательским оборудованием (UE) первоначального входа с помощью eNB (этап 705). Как обсуждено ранее, в качестве части первоначального входа или после первоначального входа UE может принять информацию конфигурации увязки трафика от eNB. UE может определить свое состояние в соответствии с приложениями, которые в нем запущены, или трафиком сообщений, сгенерированным упомянутыми приложениями (этап 707). В качестве одного примера, UE может использовать примерную характеризацию трафика сообщений, сгенерированного приложениями, изображенными на Фигуре 4, для характеризации трафика сообщений, сгенерированного такими приложениями. Подобная методика может использоваться пользовательским оборудованием (UE) для характеризации приложений вместо трафика сообщений. UE может устанавливать свое функциональное состояние в соответствии с состоянием, определенным на этапе 707 (этап 709).

На Фигуре 7b изображена блок-схема последовательности примерных операций 750, происходящих в UE, когда UE устанавливает свое состояние с помощью информации о состоянии, принятой от eNB. Операции 750 могут указывать действия, происходящие в UE, таком как пользовательские оборудования (UE) 110-118, когда UE устанавливает свое состояние с помощью информации о состоянии, принятой от eNB.

Операции 750 могут начиняться с выполнения пользовательским оборудованием (UE) первоначального входа с помощью eNB (этап 755). UE может отправить информацию о приложениях, которые в нем запущены, или о трафике сообщений, сгенерированном такими приложениями, в eNB (этап 757). Вместо характеризации своих приложений или трафика сообщений самостоятельно UE может отправить информацию о приложениях или трафике сообщений в eNB для того, чтобы eNB выполнил характеризацию и определил состояние для UE. UE может принять информацию о состоянии от eNB (этап 759). Информация о состоянии может включать в себя указатель функционального состояния для UE. UE может установить свое функциональное состояние в соответствии с информацией о состоянии (этап 761).

На Фигуре 8 изображена блок-схема последовательности примерных операций 750, происходящих в eNB, когда eNB передает информацию о состоянии в UE. Операции 750 могут указывать действия, происходящие в eNB, таком как eNB 105, когда eNB передает информацию о состоянии в UE.

Операции 800 могут начинаться с выполнения усовершенствованным Узлом B (eNB) первоначального входа с помощью UE (этап 805). eNB может принять информацию о приложениях, которые запущены в UE, или трафик сообщений, сгенерированный такими приложениями (этап 807). eNB может определить функциональное состояние для UE в соответствии с информацией, принятой от UE (этап 809). eNB может использовать примерную характеризацию трафика сообщений, сгенерированного приложениями, изображенными на Фигуре 4, для характеризации трафика сообщений, сгенерированного такими приложениями. eNB может передать информацию о функциональном состоянии (например, информацию о состоянии) в UE (этап 811).

На Фигуре 9a изображена блок-схема последовательности примерных операций 900, происходящих в UE, когда UE переходит из ЭКО-состояния в состояние АКТИВЕН. Операции 900 могут указывать действия, возникающие в UE, таком как пользовательские оборудования (UE) 110-118, когда UE переходит из ЭКО-состояния в состояние АКТИВЕН, то есть, участвует в бессостязательном изменении состояния.

Операции 900 могут начинаться с передачи пользовательским оборудованием (UE) сообщения, включающего в себя DCS, в eNB (этап 905). Как обсуждалось ранее, DCS может быть уникальным значением, предоставленным для UE после входа в сеть. UE может принять ответ от eNB (этап 907). Ответ от eNB может включать в себя параметры, такие как информация об управлении мощностью, информация опережения по времени и т.п. UE может изменить свое состояние в состояние АКТИВЕН (этап 909).

На Фигуре 9b изображена блок-схема последовательности операций 950, происходящих в eNB, когда eNB помогает пользовательскому оборудованию (UE) перейти из ЭКО-состояния в состояние АКТИВЕН. Операции 950 могут указывать действия, происходящие в eNB, таком как eNB 105, когда eNB помогает пользовательскому оборудованию (UE) перейти из ЭКО-состояния в состояние АКТИВЕН, то есть, участвует в бессостязательном изменении состояния.

Операции 950 могут начинаться с приема усовершенствованным Узлом B (eNB) сообщения, включающего в себя DCS, от UE (этап 955). Так как DCS является уникальной, eNB может быть способен идентифицировать UE из своего знания DCS. eNB может передать ответ в UE (этап 957). Ответ от eNB может включать в себя параметры, такие как информация об управлении мощностью, информация опережения по времени и т.п.

На Фигуре 10a изображена блок-схема последовательности примерных операций 1000, происходящих в UE, когда UE переходит из состояния АКТИВЕН в ЭКО-состояние. Операции 1000 могут указывать действия, происходящие в UE, таком как пользовательские оборудования (UE) 110-118, когда UE переходит из состояния АКТИВЕН в ЭКО-состояние.

Операции 1000 могут начинаться с приема пользовательским оборудованием (UE) сигнализации на изменение в ЭКО-состояние (этап 1005). В целом, переход из состояния АКТИВЕН в ЭКО-состояние инициируется усовершенствованным Узлом B (eNB). UE может изменить свое состояние в ЭКО-состояние (этап 1007). UE может отправить ответ в eNB, указывающий, что оно перешло в ЭКО-состояние или перейдет в ЭКО-состояние (этап 1009).

На Фигуре 10b изображена блок-схема последовательности операций 1050, происходящих в eNB, когда eNB помогает пользовательскому оборудованию (UE) переходить из состояния АКТИВЕН в ЭКО-состояние. Этапы 1050 могут указывать действия, происходящие в eNB, таком как eNB 105, когда eNB помогает пользовательскому оборудованию (UE) перейти из состояния АКТИВЕН в ЭКО-состояние.

Операции 1050 могут начинаться с передачи усовершенствованным Узлом B (eNB) сигнализации в UE, информирующей UE перейти в ЭКО-состояние (этап 1055). Так как переход из состояния АКТИВЕН в ЭКО-состояние инициируется усовершенствованным Узлом B (eNB), то eNB отправляет сигнализацию в UE. eNB может принять ответ от UE, указывающий то, что оно перешло в ЭКО-состояние или перейдет в ЭКО-состояние (этап 1057).

На Фигуре 11 изображено примерное первое устройство 1100 для осуществления связи. Устройство 1100 для осуществления связи может быть одним вариантом реализации станции, пользовательского оборудования, терминала, абонента, мобильной станции и т.п. Устройство 1100 для осуществления связи может использоваться для реализации различных вариантов осуществления, обсуждаемых в данном документе. Как показано на Фигуре 11, передатчик 1105 выполнен с возможностью передачи пакетов и т.п. Устройство 1100 для осуществления связи также включает в себя приемник 1110, который выполнен с возможностью приема пакетов, информации о состоянии, информации конфигурации увязки трафика и т.п.

Блок 1120 характеризации выполнен с возможностью характеризации приложения на основе трафика сообщений, сгенерированного таким приложением. Блок 1120 характеризации выполнен с возможностью характеризации трафика сообщений, сгенерированного приложением. Блок 1122 сигнализации выполнен с возможностью генерирования сообщения для передачи. Блок 1124 управления конечным автоматом выполнен с возможностью управления состоянием конечного автомата. Блок 1124 управления конечным автоматом выполнен с возможностью перевода конечного автомата из первого состояния во второе состояние. Блок 1124 управления конечным автоматом выполнен с возможностью перевода конечного автомата в соответствии с информацией конфигурации увязки трафика, информацией о состоянии и т.п. Блок 1124 управления конечным автоматом выполнен с возможностью реализации конечного автомата с помощью состояния АКТИВЕН и ЭКО-состояния, таких, что изображены на Фигуре 2. Блок 1126 входа выполнен с возможностью выполнения процедуры входа в сеть с помощью eNB. Запоминающее устройство 1130 выполнено с возможностью хранения состояний, информации о состоянии, характеризаций приложений, характеризаций трафика сообщений, информации конфигурации увязки трафика и т.п.

Элементы устройства 1100 для осуществления связи могут быть реализованы в качестве специализированных логических блоков аппаратного обеспечения. В альтернативном варианте элементы устройства 1100 для осуществления связи могут быть реализованы в качестве программного обеспечения, исполняемого в процессоре, контроллере, специализированной интегральной схеме или и так далее. В еще одном альтернативном варианте элементы устройства 1100 для осуществления связи могут быть реализованы в качестве сочетания программного обеспечения и/или аппаратного обеспечения.

В качестве одного примера приемник 1110 и передатчик 1105 могут быть реализованы в качестве специализированного блока аппаратного обеспечения, в то время как блок 1120 характеризации, блок 1122 сигнализации, блок 1124 управления конечным автоматом и блок 1126 входа могут быть модулями программного обеспечения, исполняющимися в микропроцессоре (таком как процессор 1115) или в разработанной по заказу пользователя схеме или в скомпилированной пользователем логической матрице программируемой пользователем логической матрицы. Блок 1120 характеризации, блок 1122 сигнализации, блок 1124 управления конечным автоматом и блок 1126 входа могут быть модулями, сохраненными в запоминающем устройстве 1130.

На Фигуре 12 изображено второе примерное устройство 1200 для осуществления связи. Устройство 1200 для осуществления связи может быть одним вариантом реализации AP, базовой станции, Узла B, eNB, контроллера, контроллера связи и т.п. Устройство 1200 для осуществления связи может использоваться для реализации различных вариантов осуществления, обсуждаемых в данном документе. Как показано на Фигуре 12, передатчик 1205 выполнен с возможностью передачи пакетов, информации о состоянии, информации конфигурации увязки трафика и т.п. Устройство 1200 для осуществления связи также включает в себя приемник 1210, который выполнен с возможностью приема пакетов и т.п.

Блок 1220 характеризации выполнен с возможностью характеризации приложения на основе трафика сообщений, сгенерированный этим приложением. Блок 1220 характеризации выполнен с возможностью характеризации трафика сообщений, сгенерированного приложением. Блок 1220 характеризации выполнен с возможностью характеризации приложения и/или трафика сообщений для UE, связанного с устройством 1200 для осуществления связи. Блок 1222 сигнализации выполнен с возможностью генерирования сообщения для передачи. Блок 1224 управления конечным автоматом выполнен с возможностью генерирования информации о состоянии для управления состоянием конечного автомата. Блок 1224 управления конечным автоматом выполнен с возможностью генерирования информации о состоянии для перевода конечного автомата из первого состояния во второе состояние. Блок 1224 управления конечным автоматом выполнен с возможностью генерирования информации о состоянии для перевода конечного автомата в соответствии с информацией конфигурации увязки трафика, информацией о состоянии и т.п.. Блок 1226 входа выполнен с возможностью выполнения процедуры входа в сеть с помощью UE. Запоминающее устройство 1230 выполнено с возможностью хранения состояний, информации о состоянии, характеризаций приложений, характеризаций трафика сообщений, информации конфигурации увязки трафика и т.п.

Элементы устройства 1200 для осуществления связи могут быть реализованы в качестве специализированных логических блоков аппаратного обеспечения. В альтернативном варианте элементы устройства 1200 для осуществления связи могут быть реализованы в качестве программного обеспечения, исполняемого в процессоре, контроллере, специализированной интегральной схеме или и так далее. В еще одном альтернативном варианте элементы устройства 1200 для осуществления связи могут быть реализованы в качестве сочетания программного обеспечения и/или аппаратного обеспечения.

В качестве одного примера приемник 1210 и передатчик 1205 может быть реализованы в качестве специализированного блока аппаратного обеспечения, в то время как блок 1220 характеризации, блок 1222 сигнализации, блок 1224 управления конечным автоматом и блок 1226 входа могут быть модулями программного обеспечения, исполняющимися в микропроцессоре (таком как процессор 1215) или в разработанной по заказу пользователя схеме или в скомпилированной пользователем логической матрице программируемой пользователем логической матрицы. Блок 1220 характеризации, блок 1222 сигнализации, блок 1224 управления конечным автоматом и блок 1226 входа могут быть модулями, сохраненными в запоминающем устройстве 1130.

Несмотря на подробное описание настоящего раскрытия и его преимуществ следует понимать, что различные изменения, замены и видоизменения могут быть осуществлены в данном документе без отступления от сущности и объема настоящего раскрытия, ограниченного прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к области цифровой связи, а именно к системе и способу постоянных соединений в системах беспроводной связи. Техническим результатом является минимизация потребления энергии при поддержании постоянных соединений. Для этого при функционировании пользовательского оборудования (UE) переходят посредством UE в первое функциональное состояние, которое является энергосберегающим состоянием, для поддержания передачи данных без запроса на динамическое выделение ресурсов и без предоставления динамического выделения ресурсов от контроллера, и передают посредством UE первый трафик сообщений в соответствии с первым функциональным состоянием. 6 н. и 15 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Способ функционирования пользовательского оборудования (UE), содержащий этапы, на которых:

переходят, посредством UE, в первое функциональное состояние, причем первое функциональное состояние является энергосберегающим состоянием для поддержания передачи данных без запроса на динамическое выделение ресурсов и без предоставления динамического выделения ресурсов от контроллера; и

передают, посредством UE, первый трафик сообщений в соответствии с первым функциональным состоянием.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых:

переходят, посредством UE, во второе функциональное состояние, причем второе функциональное состояние поддерживает передачу и прием данных с активным управлением соединением.

3. Способ по п.2, в котором второе функциональное состояние является состоянием АКТИВЕН.

4. Способ по п.1, в котором этап перехода в первое функциональное состояние содержит этапы, на которых:

характеризуют первый трафик сообщений, сгенерированный основанным не на сеансе приложением; и

устанавливают первое функциональное состояние в соответствии с первым трафиком сообщений, сгенерированным основанным не на сеансе приложением.

5. Способ по п.4, в котором первое функциональное состояние также устанавливают в соответствии с конфигурацией увязки трафика.

6. Способ по п.5, дополнительно содержащий этап, на котором принимают конфигурацию увязки трафика.

7. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых:

передают информацию о первом трафике сообщений, сгенерированном основанным не на сеансе приложением, в контроллер; и

принимают указание первого функционального состояния от контроллера.

8. Способ по п.7, в котором этап перехода осуществляют в соответствии с указанием.

9. Способ по п.1, в котором первое функциональное состояние является ЭКО-состоянием, и при этом способ дополнительно содержит этапы, на которых:

передают выделенную подпись соединения в контроллер;

принимают ответное сообщение от контроллера; и

переходят в состояние АКТИВЕН.

10. Пользовательское оборудование (UE), содержащее средство, выполненное с возможностью реализации действий в способе по любому из пп.1-9.

11. Способ функционирования контроллера, содержащий этапы, на которых

принимают, посредством контроллера, информацию от пользовательского оборудования (UE) о первом трафике сообщений, исполняемом в UE;

отправляют, посредством контроллера, информацию состояния в UE, причем информация состояния указывает, что первое функциональное состояние является энергосберегающим состоянием для UE и позволяет UE осуществлять передачу данных без запроса на динамическое выделение ресурсов и без предоставления динамического выделения ресурсов от контроллера; и

принимают, посредством контроллера, первый трафик сообщений от UE в первом функциональном состоянии.

12. Способ по п.11, дополнительно содержащий этапы, на которых:

характеризуют первый трафик сообщений, сгенерированный основанным не на сеансе приложением; и

определяют первое функциональное состояние в соответствии с первым трафиком сообщений, сгенерированным основанным не на сеансе приложением.

13. Способ по п.12, в котором этап характеризации осуществляют в соответствии с конфигурацией увязки трафика.

14. Способ по п.11, дополнительно содержащий этапы, на которых:

принимают выделенную подпись соединения от UE; и

отправляют ответное сообщение в UE, указывающее UE передать во второе состояние.

15. Контроллер, содержащий средство, выполненное с возможностью реализации действий в способе по любому из пп.11-14.

16. Способ функционирования пользовательского оборудования (UE), содержащий этапы, на которых:

передают сообщение, указывающее переход из ЭКО-состояния в состояние АКТИВЕН для UE, причем упомянутое сообщение содержит UE-идентификатор, принадлежащий UE;

принимают информацию с конфигурацией активного состояния для перехода из ЭКО-состояния в состояние АКТИВЕН; и

переходят, посредством UE, из ЭКО-состояния в состояние АКТИВЕН.

17. Способ по п.16, в котором ЭКО-состояние поддерживает поддержание UE-идентификатора, а состояние АКТИВЕН поддерживает передачу и прием данных с активным управлением соединением.

18. Способ по п.17, дополнительно содержащий этап, на котором принимают сообщение поискового вызова от элемента сети, когда UE находится в ЭКО-состоянии.

19. Способ по п.16, в котором UE-идентификатор предназначен для поддержания возможности соединения между UE и элементом сети, когда UE находится в ЭКО-состоянии.

20. Способ по п.16, в котором информация с конфигурацией активного состояния содержит информацию об управлении мощностью или информацию опережения по времени.

21. Пользовательское оборудование (UE), содержащее средство, выполненное с возможностью реализации действий в способе по любому из пп.16-20.