一种基于CSM机制DRX的设备休眠方法技术

本发明专利技术公开了一种基于CSM机制DRX的设备休眠方法，包括：在RRC_CONNCTED ACTIVE状态下，MTCD向基站传输完第一个数据包后，解码并读出此次还需连续传输的数据包个数的信息N；启动一个去激活定时器和一个阈值为N的包计数器，持续进行下行信道监听和数据上传，满足休眠条件后，进入Short DRX状态；在Short DRX状态的On Duration期间进行数据监听，若DRX短周期定时器超时而未监听到数据，MTCD进入Long DRX状态；在Long DRX状态的On Duration期间进行数据监听，若DRX长周期定时器超时而未监听到数据，MTCD进入IDLE DRX状态；IDLE DRX状态下，MTCD被周期性地唤醒来监听网络的下行传输,直至被寻呼时，返回进入RRC_CONNCTED ACTIVE状态。本发明专利技术提供了一种基于CSM机制DRX的设备休眠方法，使得设备进入低功耗的休眠状态更加高效。

A device sleep method based on CSM mechanism DRX

The invention discloses a method for dormancy mechanism of DRX equipment based on CSM, including: RRC_CONNCTED ACTIVE, MTCD transmission to the base station after the first data packet after decoding and read the information needed for N continuous transmission of data; start a timer and to activate a threshold packet counter N, continuous downlink channel monitoring and data upload, meet the dormant conditions, enter the Short DRX state; data monitoring during On Duration Short DRX in state, if DRX short cycle timer without listening to the data into the Long DRX MTCD, state; data monitoring during On Duration Long DRX in state, if the DRX long period timer without listening to the data into the IDLE MTCD DRX IDLE state; DRX state, MTCD was down periodically awake listening to the network. Lose, until it is paging, back into the RRC_CONNCTED ACTIVE state. The invention provides a device sleep method based on the CSM mechanism DRX, which makes the device enter a low power sleep state and is more efficient.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及5G通信领域的机器类通信设备，具体涉及一种基于CSM机制DRX的设备休眠方法。
技术介绍
在5G时代，机器类通信(MTC,MachineTypeCommunication)越来越受到重视，甚至被视为5G移动通信网络中最关键的应用；对于目前的LTE移动通信网络，3GPP针对其提出不连续接收(DRX,DiscontinuousReception)机制使得传统用户设备(UE)只在特定时隙收发数据，而在其余时隙关闭无线模块，以此节约用户设备功耗。3GPP提出的标准DRX机制如图1所示，在RRC_IDLE状态下，用户设备(UE)注册在移动管理实体(MME,MobilityManagementEntity)中，但是并没有活跃的会话。在这个状态下，用户设备(UE)可以被下行(DL)数据寻呼，也可以通过请求与基站建立RRC连接发起上行(UL)传输。在RRC_CONNECTED状态下，用户设备(UE)注册在小区中，与基站(BS,BaseStation)保持连接，用户设备(UE)也将随时监听信道，希望与BS进行数据传输，运营商网络中指定了数据承载方式，也分配了专用的无线电资源。1、ACTIVEDRX在RRC_CONNECTED状态下，如果在去激活定时器(DRXinactivitytimer)定时器有效期内没有新数据包到达，将会进入DRX模式，这个状态下的DRX模式称为ACTIVEDRX。在这个DRX模式下，用户设备(UE)只会在一个叫做OnDuration的周期内监听物理下行控制信道(PDCCH)。在这个OnDuration的周期内，如果一些数据需要接收，用户设备(UE)会进入RRC_CONNECTEDACTIVE模式，接收数据并重置DRXinactivitytimer。对于任意下行(DL)链路，基站可能会发送DRX命令的MAC控制单元给用户设备(UE)，发起DRX模式会话。在DRX期间，用户设备(UE)监听物理下行控制信道的当前和下一个子帧，其余时间内则使用户设备(UE)处于低功耗的休眠状态。这样的周期将会持续地重复进行。当用户设备(UE)检测到一个数据包时，用户设备(UE)会重置DRX模式，然后返回RRC_CONNECTEDACTIVE模式。针对每个无线承载，DRX参数都是在承载建立过程中设置。一旦用户设备(UE)进入DRX模式，在使能一个LongDRX之前，会根据一个预先设定的时间使能一个ShortDRX。主要目的是减少刚刚配置完DRX模式，突发数据到达时需要的唤醒时间。至于这个预先设定的时间主要取决于不同应用场景下的业务特性。2、IDLEDRX当在最后一个数据包传输之后的一段时间RRCreleasetimer(RRCreleasetimer>DRXinactivitytimer)内没有新的数据包到达，也就是说，RRCreleasetimer超时，基站将会释放RRC连接，进入RRC_IDLE状态。在这个状态下，基站移除有关用户设备(UE)的上下文，也就是用户设备(UE)的相关信息，并通知移动管理实体(MME,MobilityManagementEntity)。由移动管理实体(MME,MobilityManagementEntity)保留用户设备(UE)的上下文。此时，用户设备(UE)不需要与上行传输保持时间同步。在这个状态下配置的DRX称为IDLEDRX，用户设备(UE)周期性地监听下行广播信道，满足DRX寻呼周期，从而进一步延迟电池寿命。如图2所示，在IDLEDRX状态下，一个寻呼时刻(PO，PagingOccasion)是一个子帧(1ms)，此时处于监听信道的状态，用于传输物理下行控制信道(PDCCH)的寻呼无线网络临时标识(P-RNTI，Paging-RadioNetworkTemporaryIdentifier)，一个寻呼帧(PF，PagingFrame)是一个无线帧，可能包含一个或多个寻呼时刻(POs)，此状态下的DRX只需要在每个DRXcycle内监听一个寻呼时刻；其余时刻，大多数无线电路都将关闭。因此在IDLEDRX状态下，机器类设备的功耗是最低的。但是由于LTE网络的设计初衷主要是针对人和人之间通信(H2H,HumantoHuman)，现有的协议和机制并不是十分有效，MTC流量特征与传统H2H流量大小以及数据产生的频率也并不相同，因此当前的DRX机制并不能完全满足机器类通信(MTC)的要求，不能完全适应未来5G网络中的MTC业务需求；在这类移动通信网络中，为了满足MTC业务需求，需要进行一些改进；而其中以传感器为代表的机器类设备(MTCD,MachineTypeCommunicationDevice)功耗是MTC通信的关键问题，因此，我们关注如何通过对DRX机制改进来降低MTCD的功耗。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于CSM机制DRX的设备休眠方法，基于CSM机制，启动一个去激活定时器和一个阈值为N的包计数器，进行下行控制信道的监听和数据的上传，并在满足CSM机制下的休眠条件后，进入ShortDRX状态，使得设备进入低功耗的休眠状态更加高效。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于CSM机制DRX的设备休眠方法，包括以下步骤：S1.在RRC_CONNCTEDACTIVE状态下，MTCD向基站传输完第一个数据包后，解码并读出关于此次还需连续传输的数据包个数的信息N；S2.基于CSM机制，启动一个去激活定时器和一个阈值为N的包计数器，持续监听下行控制信道，进行数据上传，直到满足CSM机制下的休眠条件后，进入ShortDRX状态，同时启动DRX短周期定时器；S3.在ShortDRX状态下，MTCD只在OnDuration期间监听物理下行控制信道，其余时间都进入休眠状态；若DRX短周期定时器超时之前，在OnDuration期间监听到数据，则进入RRC_CONNCTEDACTIVE状态，并返回步骤S1；若DRX短周期定时器超时，MTCD进入LongDRX状态，同时启动DRX长周期定时器；S4.在LongDRX状态下，MTCD只在OnDuration期间监听物理下行控制信道，其余时间都进入休眠状态，若在DRX长周期定时器超时之前，在OnDuration期间监听到数据，则进入RRC_CONNCTEDACTIVE状态，并返回步骤S1；若DRX长周期定时器超时，MTCD释放无线资源，进入IDLEDRX状态；S5.IDLEDRX状态下，MTCD被周期性地唤醒来监听网络的下行传输,直至被寻呼时，进入RRC_CONNCTEDACTIVE状态，返回步骤S1。其中，所述CSM(CoerciveSleepMode，强制休眠模式)机制即为：启动一个去激活定时器和一个阈值为N的包计数器，进行下行控制信道的监听和数据的上传，并在满足CSM机制下的休眠条件时，进入ShortDRX状态。所述CSM机制下的休眠条件为：连续传输的数据包个数超过阈值N，或是去激活定时器超时。优选地，所述步骤S2包括以下子步骤：S21.MTCD持续监听物理下行控制信道；S22.MTCD在接收到来自网络的新数据包时，将新数据包上传给基站，并重置去激活定时器，更新还需连续传输的数据包个数N，更新后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于CSM机制DRX的设备休眠方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.在RRC_CONNCTED ACTIVE状态下，MTCD向基站传输完第一个数据包后，解码并读出此次还需连续传输的数据包个数的信息N；S2.基于CSM机制，启动一个去激活定时器和一个阈值为N的包计数器，持续监听下行控制信道，进行数据上传，直到满足CSM机制下的休眠条件后，进入Short DRX状态，同时启动DRX短周期定时器；S3.在Short DRX状态下，MTCD只在On Duration期间监听物理下行控制信道，其余时间都进入休眠状态；若DRX短周期定时器超时之前，在On Duration期间监听到数据，则进入RRC_CONNCTED ACTIVE状态，并返回步骤S1；若DRX短周期定时器超时，MTCD进入Long DRX状态，同时启动DRX长周期定时器；S4.在Long DRX状态下，MTCD只在On Duration期间监听物理下行控制信道，其余时间都进入休眠状态，若在DRX长周期定时器超时之前，在On Duration期间监听到数据，则进入RRC_CONNCTED ACTIVE状态，并返回步骤S1；若DRX长周期定时器超时，MTCD释放无线资源，进入IDLE DRX状态；S5.IDLE DRX状态下，MTCD被周期性地唤醒来监听网络的下行传输,直至被寻呼时，进入RRC_CONNCTED ACTIVE状态，返回步骤S1。...

【技术特征摘要】
1.一种基于CSM机制DRX的设备休眠方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.在RRC_CONNCTEDACTIVE状态下，MTCD向基站传输完第一个数据包后，解码并读出此次还需连续传输的数据包个数的信息N；S2.基于CSM机制，启动一个去激活定时器和一个阈值为N的包计数器，持续监听下行控制信道，进行数据上传，直到满足CSM机制下的休眠条件后，进入ShortDRX状态，同时启动DRX短周期定时器；S3.在ShortDRX状态下，MTCD只在OnDuration期间监听物理下行控制信道，其余时间都进入休眠状态；若DRX短周期定时器超时之前，在OnDuration期间监听到数据，则进入RRC_CONNCTEDACTIVE状态，并返回步骤S1；若DRX短周期定时器超时，MTCD进入LongDRX状态，同时启动DRX长周期定时器；S4.在LongDRX状态下，MTCD只在OnDuration期间监听物理下行控制信道，其余时间都进入休眠状态，若在DRX长周期定时器超时之前，在OnDuration期间监听到数据，则进入RRC_CONNCTEDACTIVE状态，并返回步骤S1；若DRX长周期定时器超时，MTCD释放无线资源，进入IDLEDRX状态；S5.IDLEDRX状态下，MTCD被周期性地唤醒来监听网络的下行传输,直至被寻呼时，进入RRC_CONNCTEDACTIVE状态，返回步骤S1。2.根据权利要求1所述的一种基于CSM机制DRX的设备休眠方法，其特征在于：所述CSM机制下的休眠条件为：连续传输的数据包个数超过阈值N，或是去激活定时器超时。3.根据权利要求1所述的一种基于CSM机制DRX的设备休眠方法，其特征在于：所述步骤S2包括以下子步骤：S21.MTCD持续监听物理下行控制信道；S22.MTCD在接收到来自网络的新数据包时，将新数据包上传给基站，并重置去激活定时器，更新还需连续传输的数据包个数N，更新后的N值等于更新前的N值减1；S23.判断更新后的N是否为0，若是，则进入步骤S25；若否，则进入步骤S24；S34.判断在接收到下一个新数据包之前，去激活定时器...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄帅，冯钢，秦爽，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51