专利名称：用于控制移动单元的休眠间隔的设备的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及通信系统，更具体地说，涉及无线通信系统。
背景技术：
无线网络被用来提供与用户站的无线连接，该用户站也可被称作 用户装置、移动单元等。示例性的用户站包括蜂窝电话、个人数据助 理、智能电话、文本消息传递装置、膝上型计算机、台式计算机等。 典型的无线网络包括在特定地理区域或小区中提供与用户站的无线
连接的一个或多个基站(也统称为接入点或节点B)。例如，IEEE 802.11无线局域网已被广泛部署并用于向位于机场、办公室、家庭和 其它地点的用户站提供无线服务。
基于无线局域网的成功，正在开发无线城域网以在更大的地理区 域上提供无线连接。例如，IEEE 802.16标准(现在通常称为 802.16-2001标准)指定了无线城域网的介质访问控制(MAC)协议 和空中接口 。无线城域网被设计成通过与无线电基站进行通信的外部 天线向建筑提供宽带无线接入。因此，无线城域网可以提供光纤链路、 线缆调制解调器和/或数字用户回路的备选方案。家庭和/或商业用户 可以通过无线城域网的无线电链路而直接连接至电信网络和互联网。
无线局域网和无线城域网可以根据假定无线用户为固定或移动 的标准进行工作。例如，在2003年批准的802.16a标准主要是针对固 定无线用户而设计的，该标准支持2至11 GHz中的许可频带和未许 可频带中的非视线(non-line-of-sight)无线电链路。后来对802.16a 标准进行了修改，从而创建了 802.11d标准(现在称为802.16-2004 标准)，其被认为是通过无线电链路提供最后一英里连接的有前途的 备选方案。结果，许多大公司和小公司积极开发和测试802.16-2004 产品。
固定无线网络中的用户站被认为可以例如通过连接至墙壁插座 的电源线或电源带而接入电源。因此，固定无线网络标准通常不提供 旨在延长电池寿命的特性，这至少部分是因为固定无线网络的用户站 中的电池的寿命并未被视为用户站的工作的限制因素。例如，
802.16-2002标准是针对静止用户站而提出的，并且假定了用户站的电 源不是关键问题，因此，802.16-2004标准并不提供将用户站置成休眠 的机制。802.16-2004标准还缺少可用来唤醒休眠用户站的寻呼信号。 相反，对于诸如蜂窝电话、个人数字助理、智能电话、文本消息 传递装置等的移动用户站而言，保存电池电力是个关键问题。因此， 固定无线网络标准(诸如802.16-2004标准)对移动用户站没有提供 足够的支持。具体地说，固定无线网络标准缺少对可用于保存移动用 户站中的电池电力的休眠和/或唤醒模式操作的关键性支持。
发明内容
本发明旨在解决以上阐述的问题中的一个或多个问题的影响。下 面给出本发明的简化概要，以提供对本发明的一些方面的基本理解。 该概要并不是本发明的穷举性概览。并不是想要确定本发明的关键或 关键元素或者画出本发明的范围。其唯一目的是给出一些简化形式的 概念，作为下文讨论的更详细描迷的前序。
在本发明的一个实施例中，提供了 一种与基站进行无线通信的方 法。该方法包括提供资源请求消息，该资源请求消息包括指示进入 休眠模式的信息；以及接收来自所述基站的响应于提供所述资源请求 消息的确认。
在本发明的另 一实施例中，提供了 一种与用户站进行无线通信的 方法。该方法包括从所述用户站接收资源请求消息，该资源请求消 息包括指示进入休眠模式的信息；以及响应于提供所述资源请求消息 而提供确认。
可通过结合附图参照以下说明来理解本发明，在附图中相似的附
图标记标识相似的部件，并且在附图中
图l概念性地示出了根据本发明的无线通信系统； 图2概念性地示出了根据本发明的可在图l所示的无线通信系统 中使用的用户站和基站；
图3A概念性地示出了根据本发明的进入休眠模式的方法；以及 图3B概念性地示出了根据本发明的唤醒用户站的方法。 虽然本发明可具有各种修改和备选形式，但是通过附图中的示例 示出了本发明的特定实施例并且在此对其进行详细描述。但是应该理 解，对这些特定实施例于此进行的描述不是想要将本发明限制到所公 开的具体形式，正相反，本发明旨在覆盖落入由所附权利要求书所限 定的本发明的精神和范围内的所有修改、等同物以及备选方案。
具体实施例方式
下面对本发明的说明性实施例进行描述。为了清楚，未在该说明 书中描述实际实施方式的所有特征。当然应该明白，在开发任何这种 实际实施例时，会作出实施方式所特有的许多决定，以实现开发者的 具体目标，诸如符合系统相关和业务相关的约束，这些约束在实施方 式之间将是不同的。此外，应该明白，这种开发努力可能是复杂且耗 时的，但是会成为得益于本公开的本领域普通技术人员釆用的例程。
针对软件、或对计算机存储器内的数据位的操作的算法和符号表 示，给出了本发明的各部分和对应的详细说明。本领域普通技术人员 通过这些说明和表示，向本领域其它普通技术人员有效地传达其工作 的实质。在此使用的术语"算法，，与其通常所使用地一样，被认为是得 出期望结果的首尾一致的步骤序列。这些步骤是需要对物理量进行物 理操作的步骤。虽然不是必要的，但是通常，这些量采用能够被存储、 传送、组合、比较以及进行其它操作的光、电或磁信号的形式。主要 出于通常使用的原因，已证明有时将这些信号称为位、值、元素、符
号、字符、项、数字等是方便的。
但是，应该想到，所有这些和相似的术语都要与适当的物理量相 关联，并且仅仅是应用于这些量的方便标签。除非另外具体说明，或 者可从讨论中明显得出，诸如"处理"或"计算，，或"确定"或"显示，，等的 术语指的是计算机系统或相似的电子计算装置的行为和处理，其对计 算机系统的寄存器和存储器内按物理量、电子量表示的数据进行操 作，并将其变换为计算机系统存储器或寄存器或者其它这种信息存 储、传输或显示装置内相似地按物理量表示的其它数据。
还要注意，本发明的软件实现的方面通常被编码在某些形式的程 序存储介质上或者被实现在某些类型的传输介质上。所述程序存储介 质可以是磁的(例如，软盘或硬盘驱动器)或光的(例如，压缩盘只
读存储器或"CD ROM")，或者可以是只读存储器或随机存取存储器。 相似地，所述传输介质可以是双绞线、同轴线缆、光纤、或本领域公 知的某些其它合适的传输介质。本发明不受任何给定实施方式的这些 方面的限制。
现在将参照附图对本发明进行说明。仅出于解释的目的，并且为 了不使本发明被本领域技术人员公知的细节变模糊，在附图中示意性 地绘出各种结构、系统和装置。但是，包括附图是为了描述和解释本 发明的说明性示例。在此使用的词汇和短语应被理解和解释为具有与 相关领域技术人员对这些词汇和短语的理解一致的含义。在这里对术 语或短语的一致用法并不是想要暗示术语或短语的特殊定义，即，不 同于本领域技术人员所理解的正常和习惯用法含义的定义。就想要使 术语或短语具有特殊含义(即，不同于熟练技术人员所理解的含义) 来说，将会在说明书中以直接且不含糊地提供该术语或短语的特殊定 义的明确方式显式地阐述这种特殊定义。
图l概念性地示出了无线通信系统100。在所示出的实施例中， 一个或多个基站105、 110 (也统称为接入点或节点B)向相关地理区 域或小区115、120提供无线连接。虽然图l示出了两个基站105、110， 本领域普通技术人员应该明白，本发明不限于两个基站105、 110。在备选实施例中，可以使用任何期望数量的基站105、 110。基站105、 110可通信地连接到网络125。在不同的备选实施例中，网络125可 以包括有线和/或无线网络，诸如通用移动电信系统(UMTS)、全球 移动通信系统(GSM)、公共交换电话网(PSTN)等。
无线通信系统IOO可包括可以移动的一个或多个用户站130 (仅 示出了一个)。示例性用户站130可包括蜂窝电话、个人数据助理、 智能电话、文本消息传递装置、手持式扫描仪、膝上型计算机、台式 计算机等。用户站130可以通过空中接口 135与基站105进行通信。 在所示出的实施例中，空中接口 135是根据固定用户标准建立的。如 根据本领域中的通常用法而在此使用的，短语"固定用户标准"指的是 假定用户站130静止或者以小于通常行走速度的速度移动的标准。因 此，固定无线网络标准可以假定用户站130可接入基本连续的外部电 源，诸如墙壁插座或者每当需要时可再充电或可基本连续地再充电的 电池。固定用户标准的一个示例是802.16-2004标准。在一个实施例 中，根据802.16-2004标准形成空中接口 135。
移动用户站130通常没有基本连续地接入外部电源。例如，蜂窝 电话包括在被用户携带和使用的同时提供电力的电池。然而，与电池 的预期寿命有关，蜂窝电话可以长期与外部电源分离。至少部分地为 了保存电池电力，在一个实施例中，可将用户站130置成休眠。如根 据本领域中的通常用法而在此使用的，短语"置成休眠"指的是停止在 不必维持经由空中接口 135的连接的用户站130上运行的进程。例如， 当用户站130处于休眠时，用户站130可以运行少量的进程偶尔地"监 听，，一个或多个信道，以保持经由空中接口 135的连接。然而，诸如 802.16-2004标准的固定无线网络标准对于将用户站130置成休眠或 唤醒用户站130通常不提供支持。例如，802.16-2004标准不提供用于 指示要将用户站置成休眠或唤醒的信令消息、或者用于解释休眠/唤醒 信令消息的功能。
因此，用户站130可提供资源请求消息，该资源请求消息包括指 示用户站130正进入休眠模式的信息。如在此使用的，术语"资源请
求消息"应被理解为指示用于请求可由无线通信系统100提供的特定
量的资源的消息。因此，资源请求消息可包括指示请求的资源的信息 以及指示所请求资源的量的信息。例如，带宽请求消息可包括如下请
求使用特定量的带宽来发送和/或接收诸如语音和/或数据的信息。 可使用资源请求消息进行请求的示例性资源包括(但不限于)信道码 或频率、子带以及时隙。
用户站130提供的资源请求消息可包括针对空或零的量的所请 求资源的请求。因为资源请求消息通常包括指示特定量的资源的信 息，所以请求空或零的量的相关资源的资源请求消息会被传统无线通 信系统忽略或视为错误。然而，基站105将针对空或零的量的资源的 请求解释为用户站130正进入休眠模式的指示，下面将详细讨论。然 后，基站105可向用户站130提供确认，用户站130然后会休眠。在 一个实施例中，休眠的用户站130还可以例如在固定时长后或者响应 于来自基站105的寻呼消息而被唤醒，下面将详细讨论。
图2概念性地示出了可在图l所示的无线通信系统中使用的用户 站200和基站205。在所示出的实施例中，用户站200和基站205通 过空中接口 210进行通信，空中接口 210根据如上所述的固定用户标 准进行工作。用户站200包括用于通过空中接口 210发送和/或接收消 息的收发信机220。虽然在图2中将收发信机215、 220绘制为单个实 体，但是本领域普通技术人员应该明白，可将收发信机215、 220实 现为任何期望数量的实体。例如，可将收发信机215、 220实现为分 离的发送器和接收器。
用户站200包括向用户站200的工作部(诸如收发信机215和控 制器230)提供电力的电池225。控制器230可确定出期望将用户站 200置成休眠。例如，控制器230可以基于电池225的电平来决定将 用户站置成休眠。对于另一示例，控制器230可基于经过的时间来决 定将用户站200置成休眠，可使用时钟(未示出)来确定所述经过的 时间。控制器230然后可形成诸如针对空或零的量的资源的请求的资 源请求消息，该资源请求消息包括指示用户站130正进入休眠模式的信息。在不同的备选实施例中，可将控制器230实现为硬件、固件、 软件、或它们的任何组合。可以使用收发信机215通过空中接口 210 发送该资源请求消息。
基站205可使用收发信机220接收所发送的资源请求消息，并且 控制器235可使用接收的资源请求消息确定出用户站200想要休眠。 因此，控制器235可响应于接收到资源请求消息而形成确认消息，可 使用收发信机220通过空中接口 210将该确认消息提供给用户站200。 控制器235还可使用收发信机220向用户站200提供寻呼消息。该寻 呼消息可用来唤醒休眠的用户站200,下面将详细讨论。
图3A概念性地示出了进入休眠模式的方法300的一个示例性实 施例。方法300的该示例性实施例是在用户站与基站之间根据 802.16-2004标准进行通信的环境下描述的。然而，本领域普通技术人 员应该明白，本发明不限于802.16-2004标准。在备选实施例中，可 以使用任何期望的标准，包括802.16-2004标准的将来版本或修改。 在所示出的实施例中，由用户站发起进入休眠模式的决定。用户站所 应用的得到该决定的算法是任意的，并且可以是该用户站所特有的， 同时对于基站是未知的。例如，用户站可基于在下行链路信道和上行 链路信道上缺少业务量而决定其应该进入休眠模式。
用户站可(在305 )提供指示其将进入休眠模式的资源请求消息。
在一个实施例中，用户站使用属于其当前会话之一的连接标识符(CID)来向基站发送带宽请求(BR)消息。(在305)提供的带宽请求消息请求零额外带宽。基站(在310)接收该资源请求消息，基 站将针对零额外带宽的请求解释为针对允许进入休眠模式的请求。使用具有O字节请求的带宽请求消息来请求允许进入休眠模式的一个优 点是，如果基站不能支持该休眠/唤醒功能，则针对零字节的额外带宽 的请求将被简单地忽略或丢弃，从而不引起当前会话的改变。
然后基站可(在315 )提供其已接收到请求并批准进入休眠模式 的确认。在一个实施例中，基站确认包括用作向用户站确认允许用户 站进入休眠模式的预先指定的上行区间使用码(UIUC)。特定的UIUC
在基站和用户站中可以是已知的和/或硬接线的。当接收到来自基站的
该确认消息时，用户站(在320)进入休眠模式。在一个实施例中， 用户站在固定时间间隔后(在320)进入休眠模式，所述固定时间间 隔可用时钟或者按帧数测量。该固定时间间隔由网络运营商设置，并 且为基站和用户站两者所知。这避免了将定义休眠起始时间的固定时 间间隔从基站发送到用户站或者从用户站发送到基站的需要，从而消 除了改变标准以提供用于发送该信息的消息的需要。
在休眠模式期间，用户站保持帧同步(这是在休眠模式期间保持 的几个进程之一)。此外，用户站可以对下行链路信息定期解码，以 检查该用户站是否正被基站寻呼，如下所述。下行链路解码操作之间 的周期(例如，每5帧一次)可由网络运营商预先定义或者硬接线在 用户站中。因为用户站仅偶尔对数据进行解码，所以电池能量得以保 存。要注意，从基站的角度看，仅将该用户站与其处于休眠模式的情 况相同的对待，但例外的是，没有首先确保用户站已被唤醒的话，基 站不会向休眠的用户站发送数据。可以保留与休眠的用户站相关联的 会话参数。休眠时长可以不是不确定的，但是仅可持续固定时长或有 限帧数，之后，如果用户站尚未被从基站发送的寻呼消息唤醒，或者 尚未因数据到达用户站想要在上行链路上发送而被唤醒，则用户站被 默认地唤醒。该最大休眠时长也可是预先确定的、固定的、和/或由网 络运营商设置的，并且假定为基站和用户站两者所知。
图3B概念性地示出了唤醒用户站的方法325的一个示例性实施 例。如上所述，方法325的该示例性实施例是在用户站与基站之间根 据802.16-2004标准进行通信的环境下描述的。在所示出的实施例中， 用户站(在330)确定是否存在要在上行链路上发送至基站的任何数 据。如果用户站(在330)确定没有数据可供在上行链路上发送，则 用户站还可(在335)确定是否经过了休眠时间。例如，用户站可(在 335)确定时钟定时器是否届满或者是否经过了预定数目的帧。
如果存在可供在上行链路上发送的数据和/或如果经过了休眠时 间，则用户站通过恢复在用户站进入休眠模式前所运行的一些或所有
进程而唤醒。然后，用户站就可以像它从未进入休眠模式那样地发送 数据。因为当用户站最初进入休眠模式时基站保留了所有会话参数， 所以基站准备好了接收数据并且这样做。来自用户站的该数据的到达
可以向基站警示如下事实休眠的用户站现在已被唤醒。另选的是， 休眠的用户站可以(在345)提供指示其现在正在唤醒模式下工作的 资源请求消息。然后，基站可以像该用户站不再处于休眠模式下那样 地对待该用户站。
在一个备选实施例中，用户站可(在350)确定基站已提供了指 示用户站应该唤醒的寻呼消息。例如，基站可通过在由用户站接收并 解码的周期性帧之一内发送寻呼消息，来唤醒休眠的用户站。当前的 802.16-2004标准不支持这种类型的寻呼消息。然而，针对正交频分复 用(OFDM和/或OFDMA)模式的操作，该标准允许网络运营商使 用几个UIUC来限定调制和/或编码率(突发配置)。因此，网络运营 商可以保留这些UIUC中的一个，以用作寻呼消息。
在一个实施例中，基站在由基站通过多个连续帧发送的一个或多 个上行链路映射(UL-MAP)中指定与安排要唤醒的用户站相关联的 C1D。所发送的UL-MAP可采用为寻呼目的而指定的具有可用的最健 壮调制和编码方案的UIUC，这至少部分是因为用户站仅可在休眠模 式期间接收周期性帧并对其解码。此外，因为休眠的用户站不可以在 上行链路上发送信息，所以基站有很少或者没有关于下行链路信道质 量的信息并且无法据此调整其编码方案。因此，如果下行链路信道遭 受劣化，则用户站无法接收到基站的发送，因此具有重复的健壮调制 /编码使用户站接收到寻呼消息的机会最大化。
当接收到UL-MAP中的UIUC信息时，用户站(在340)唤醒。 为了向基站确认用户站实际上已退出休眠模式，用户站可以(在345) 发送另一资源请求消息，诸如在带宽请求字段中为0字节的带宽请求 消息。基站接收到该消息可被基站解释为用户站确认了其现在已被唤 醒并继续正常工作。
以上公开的具体实施例仅是说明性的，得益于本文中的教导，对
本领域技术人员显而易见的是，可以以不同但是等价的方式修改和实 施本发明。此外，除了在下面的权利要求书中所描述的以外，本文所 示出的结构和设计的细节并不是想要进行限制。因此，显然可对以上 公开的具体实施例进行更改或修改，并且所有这些变型都被视为在本 发明的范围和精神之内。因此，本文所寻求的保护与在下面的权利要 求书中所阐述的一样。
权利要求
1、一种与基站进行无线通信的方法，该方法包括提供资源请求消息，该资源请求消息包括指示进入休眠模式的信息；以及接收来自所述基站的响应于提供所述资源请求消息的确认。
2、 根据权利要求1所述的方法，其中，提供所述资源请求消息 的步骤包括根据固定用户标准和802.16-2004标准中的至少一个来提 供所述资源请求消息，并且其中，提供所述资源请求消息的步骤包括 提供带宽请求消息，并且其中，提供所述资源请求消息的步骤包括提 供指示针对空或零的量的资源的请求的信息。
3、 根据权利要求1所述的方法，其中，接收所述确认的步骤包 括接收包括指示所述基站允许进入所述休眠模式的信息的确认。
4、 根据权利要求1所述的方法，还包括响应于接收到所述确认 而进入所述休眠模式，其中，进入所述休眠模式的步骤包括在接收到 所述确i人之后经过固定时间间隔进入所述休眠^=莫式。
5、 根据权利要求4所述的方法，还包括在进入所述休眠模式后 唤醒，其中在进入所述休眠模式后唤醒的步骤包括在进入所述休眠模 式之后经过固定时长唤醒。
6、 根据权利要求5所述的方法，还包括从所述基站接收寻呼消 息，其中接收所述寻呼消息的步骤包括接收预先选择的上行区间使用 码，并且其中在进入所述休眠模式之后唤醒的步骤包括响应于接收到 所述寻呼消息而唤醒。
7、 一种与用户站进行无线通信的方法，该方法包括 从所述用户站接收资源请求消息，该资源请求消息包括指示进入休眠模式的信息；以及响应于所述资源请求消息而提供确认。
8、 根据权利要求7所述的方法，其中，接收所述资源请求消息 的步骤包括根据固定用户标准和802.16-2004标准中的至少一个来接收所述资源请求消息，其中，接收所述资源请求消息的步骤包括接收 带宽请求消息，并且其中，接收所述资源请求消息的步骤包括接收指 示针对空或零的量的资源的请求的信息。
9、 根据权利要求7所述的方法，其中，提供所述确认的步骤包 括提供包括指示允许进入所述休眠模式的信息的确认，所述方法还 包括接收资源请求消息，该资源请求消息包括指示用户单元已退出所 述休眠模式的信息，其中在提供所述确认之后经过固定时间间隔接收 到包括指示用户单元已退出所述休眠模式的信息的所述资源请求消 息。
10、 根据权利要求7所述的方法，还包括提供指示请求唤醒所 述用户站的寻呼消息；以及响应于提供所述寻呼消息，接收包括指示 用户单元已退出所述休眠模式的信息的资源请求消息。
全文摘要
本发明涉及用于控制移动单元的休眠间隔的设备。本发明提供了一种与基站进行无线通信的方法。该方法包括提供资源请求消息，该资源请求消息包括指示进入休眠模式的信息；以及接收来自所述基站的响应于提供所述资源请求消息的确认。
文档编号H04L12/28GK101208976SQ200680023316
公开日2008年6月25日 申请日期2006年6月22日 优先权日2005年6月27日
发明者乔治·E.·里腾豪斯, 萨彦德夫·穆克赫尔基, 金·K.·洛伊格 申请人:朗迅科技公司