[发明专利]先进无线系统的灵活睡眠模式

说明书

技术领域

本发明总体涉及功率管理，更具体地讲，涉及一种用于减少无线网络中的功耗的系统和方法。

背景技术

电子通信装置需要电能来进行操作。在许多情况下，这些电子通信装置以具有有限容量的电池的移动装置(例如，移动站(MS))的形式被应用。为了延长无线装置的操作时间，电子通信装置会进入低功耗模式(reduced power mode)，有时也被称为睡眠模式，又称非连续接收(DRX，discontinuous reception)。该睡眠模式被设计为在电子通信装置不活跃时降低电子通信装置的功耗。通过睡眠模式的电子通信的功耗的减少延长了电池的寿命，并在不禁用该装置的情况下减少了由该装置产生的热量。

为此，在IEEE 802.16e标准的省电类别(PSC)中为睡眠模式定义了三种省电方案。PSC类型I用于尽力而为(BE，best efforts)的连接和非实时可变速率(NRT-VR)类型应用。PSC类型II用于自发的频宽分配(UGS，unsolicited grant service)的连接和实时可变速率(RT-VR)类型应用。PSC类型III用于多播连接以及管理操作。

关于PSC类型I，睡眠窗口(或睡眠间隔)与固定持续时间的监听窗口(或监听间隔)交错。如果不存在由业务指示消息(例如，MOB_TRF_IFD(0)消息)指示的业务，则下一非连续接收(DRX)周期中的睡眠间隔加倍，直到睡眠间隔达到预定上限。如果Traffic_triggered_wakening_flag(TTWF)为“1”(即，TTWF＝1)，则在接收到MOB_TRF_IND(1)消息时MS返回到正常操作(即，活动模式)。MOB_TRF_IND(1)消息向MS指示存在准备好发送到MS的DL数据业务。如果TTWF＝0，则在业务出现的情况下对省电类别去激活。换句话说，如果TTWF＝0，则在睡眠模式下允许数据业务。然而，仅在监听间隔发送数据业务，所述监听间隔具有固定的短持续时间。每当MS有准备好进行发送的UL数据时，MS自动返回到正常操作。

关于PSC类型II，所有的睡眠窗口都具有相同大小，并与固定持续时间的监听窗口交错。与PSC类型I类似，MS在该MS需要退出睡眠模式或被基站(BS)引导退出睡眠模式时退出睡眠模式。对于PSC类型I和PSC类型II，睡眠窗口和监听窗口的定义以及睡眠模式的激活需要发送MAC消息(例如，启动MS的MOB_SLP-REQ、(带宽请求)BR或UL睡眠控制消息；启动BS的MOB_SLP-RSP消息或DL睡眠控制扩展子表头)。睡眠模式的去激活需要BS在TTWF＝1时发送具有正指示符的MOB_TRF-IND消息。可选择地，MAC消息RNG-REQ还能够被用来定义、激活和去激活睡眠模式。

关于PSC类型III，用于定义和激活睡眠窗口的信令方法与PSC类型I和PSC类型II相同。区别在于，睡眠模式的去激活在具有PSC类型III的睡眠窗口结束时自动发生(即，每个睡眠周期仅持续一个时间段并且一个睡眠窗口需要一次定义/激活)。

使用上述省电方案，当TTWF＝1时，不管数据业务是用于DL还是UL，MS不得不为了数据业务传送而离开睡眠模式。对于轻突发业务，MS可能在活动模式与睡眠模式之间频繁地来回。这导致MOB_SLP_REQ/RSP消息的明显交换(即，高信令开销)。

当TTWF＝0时，MS能够在不离开睡眠模式的情况下接收数据。然而，缺点在于MS仅能够在监听间隔接收数据。因此，剩余的数据不得不在随后的监听间隔被发送。此外，即使存在正业务指示，睡眠间隔仍旧加倍。

因此，由于非连续接收(DRX)的定义、激活、去激活以及重新激活均由信令驱动，所以以上省电操作关注包时延(packet latency)多于睡眠模式下的省电性能。因此，如果省电配置在于适合于使用以上省电操作来改变MS业务模式(traffic pattern)和活动水平，则将调用大量信令开销。该高信令开销需要相当可观的功率来保持传统通信系统的睡眠状态。因此，该高信令开销需要相当可观的功率并在装置的电池寿命上具有相应的损耗。

因此，在现有技术中存在对有效地处理睡眠模式以适合于改变MS业务模式和活动水平的系统和方法的需要。具体地讲，存在对用于有效地处理睡眠模式的方法和系统的需要，所述睡眠模式在不增加信令开销的情况下通过适合于改变MS业务模式和活动水平来有效地减少功耗。。

发明内容