用于无线通信网络的省电系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种应用于无线通信网络的省电系统与方法，上述方法包括 选择具有共同性能特征的一个或多个联机来形成多个省电类别，为每一个省 电类别设定省电时段大小的属性，以及以相同启用时间调准省电类别来产生 调准的省电类别。另外，该方法包括将多个省电类别与每个省电类别相关联 的省电时段的大小传输到基地台。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于 一 种用于无线通信系统的方法和系统，且特别是有关于一 种应用于无线通信系统的省电方法和系统。
技术介绍
由于越来越多的无线装置和对于无线服务的不断增长的需求，无线通信 系统不断扩展。为了满足不断增长的需求，并且为了增加互通性(interoperability)并减小成本，已引入了各种标准系列用于无线通信。一 个发展用于无线通信的这种标准系列是IEEE 802.16。 IEEE 802,16包括由 IEEE 802. 16委员会所发展的家族标准，其建立了用于宽带无线接入的标准。 IEEE 802.16家族标准部分地定义了无线城域网(Wireless Metropolitan Area Networks, WirelessMAN)的互操作性。 一般而言，WirelessMAN通常是 较大网络，其利用无线基础设施来形成用户站之间的联机。WiMax(—个被 WiMax Forum 定义并推广的术语)常用于指基于IEEE 802.16标准的 WirelessMAN和无线通信和通信网络。如本文所用的术语WiMax指利用或 基于802. 16家族标准的任何通信网络、系统、设备、装置、方法等。IEEE 802. 16e通过提供不同特征的各种服务等级来支持服务质量 (Quality of Service, QoS)。在IEEE 802. 16e中的服务等级已被设计用于 支持诸如语音和视频的实时应用和诸如大型文件传输的非实时应用。由IEEE 802. 16e网络所支持的不同类型的数据流(traffic)被分类成以下服务类型 (service type)中的一个(1)主动授予服务(UGS) , (2)实时轮询服务 (RT-VR) , (3)延伸式实时轮询服务(ERT-VR) , (4)非实时轮询服务(NRT-VR)， (5)尽力服务(BE)。该标准提供用于这些不同服务的规范，但并没有规定任何调度架构。在 无线网络中支持QoS比在有线网络中更艰难，因为无线网络的特征是可变的 并且是不可预测的。为了应对这种不可预测性，在无线网络中的QoS通常在 媒体存取控制(Media Access Control, MAC)层管理。除了调度之外，省电模式(Power Saving Mode, PSM)也是IEEE 802. 16e的一部分。当凄t据流负载较 低时，PSM提供移动台(Mobile Station, MS)上的节能。PSM由交替的睡眠时 段(sleep window)和聆听时段(listening window)组成。 一般而言，在睡眠 时段期间，该装置切断它与它的服务基地台(Base Station, BS)之间的所有 联系并降低它的耗电。在聆听时段期间，该装置等待接收或发出数据封包 (packet)。在IEEE 802. 16e描述的睡眠模式，其程序包括根据联机的服务类 型将它们分组以形成省电类别(PSC)。就此而言，IEEE 802. 16列举了三个类型的省电类别: 类型I:适合单独由NRT-VR和BE联才几所组成的省电类别。 类型II:适合含有UGS、 ERT-VR和RT-VR联才几所组成的省电类别。 类型III:适合仅由群播联机和管理联机所组成的省电类别。 各类型的省电类别已有制定一套用于它的定义(definition)/启用 (activation)/停用(deactivation)的信息交换程序。此外，IEEE 802. 16e 定义了一套通用的参数和规则，其可用于设计它们的不同时段。对于类型I 的省电类别的特定情况，已有制定的公式来调整睡眠时段大小。然而，需要定义一种稳健的、以QoS为考虑且有效的调度和省电方法。 在没有有效调度的情况下，无法保证QoS并且数据传输量会受损；在没有稳 健的省电模式的情况下，节能可能不是最佳的。IEEE 802. 16e标准提出省电类别的设计和维护的一般构思，但没有任何 深度描述。
技术实现思路
根据本专利技术的 一 范例提出 一 种用于无线通信网络的省电方法，其包括下 列步骤选择具有共同性能特征的联机中的一个或多个来形成多个省电类别； 为每个省电类别设定其省电时段大小的属性；以相同的启用时间来调准 (a 1 i gn)省电类别；以及将上述省电类别和它们相关联的省电时^^殳大小的属性 传输到基地台。根据本专利技术的一范例还提出一种用于无线通信的无线通信移动台，该无 线通信移动台包括用以储存数据和指令的至少一个存储器和被设置成存取 该存储器并执行指令的至少一个处理器。当执行这些指令时，上述处理器还 用于确定联机的数目和类型；选择具有共同性能特征的联机中的一个或多个来形成多个省电类别；为每个省电类别设定其省电时段大小的属性；以相同 的启用时间调准省电类别来产生调准的省电类别；以及将上述省电类别和它 们相关联的省电时段大小传输的属性到基地台。根据本专利技术的一范例又提出 一种计算机可读媒体(computer-readable medium),其包括当被处理器执行时，用于执行一种方法的指令，上述方法可 应用于在无线通信网络中以达到省电的功效，上述方法包括下列步骤确定 联机的数目和类型；选择具有共同特征的联机中的一个或多个来形成多个省 电类别；为每个省电类别设定其省电时段大小的属性；以相同的启用时间来 调准省电类别；以及将上述省电类别和它们相关联的省电时段大小的属性传 输到基地台。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并 配合所附图式，作详细说明如下。附图说明图1是根据本专利技术一实施例的基于IEEE 802. 16家族标准的WiMax网络 100的方块图。图2 a是根据本专利技术 一 实施例的基地台的功能方块图。图2b是根据本专利技术一实施例的固定台的功能方块图。图2 c是根据本专利技术 一 实施例的移动台的功能方块图。图3是根据本专利技术一实施例的基于IEEE 802. 16e的省电模式请求方法的 流程图。图4是根据根据本专利技术一实施例的服务质量(QoS)标准的服务类型的示 范性系列的表格。图5a是根据本专利技术一实施例的水平式分类图。 图5b是根根据本专利技术一实施例的垂直式分类图。图6是根据本专利技术一实施例的包括水平时间轴的示范性图标，其显示出 根据最长延迟时间和可容忍延迟变异的纯省电类别决定出的睡眠时段和聆听 时段。图7是根据本专利技术一实施例的包括水平时间轴的示范性图标，其显示出 根据最长延迟时间和可容忍延迟变异的混合省电类别决定出的睡眠时段和聆 听时段。图8是根据本专利技术一实施例的包括水平时间轴的示范性图标，其显示了 移动装置基于多个省电类别的睡眠时段和聆听时段的可用时段与不可用时段。110、 110a、 110b、 110c:基地台 120、 120a、 120b:固定台站 130、 130a、 130b、 130c:移动台140 150 160211、212、213、214、215、216、217、218、 500: 510、 516、 520、 540、 550、 560: 562: CID! PSC:传输路径 网络通信路径221、 231222、 232223、 233224、 234225、 235226、 236227、 237228、 238 所有联机 512、 51本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无线通信网络中的省电方法，包括：　选择具有共同性能特征的一个或多个联机来建立多个省电类别；　为每一该些省电类别设定省电时段大小的属性；　以相同启用时间调准该些省电类别以产生多个调准的省电类别；以及　将该些省电类别与每个相关联的省电时段大小传输到基地台。

【技术特征摘要】
2008.2.14 US 12/068,9861. 一种用于无线通信网络中的省电方法，包括选择具有共同性能特征的一个或多个联机来建立多个省电类别；为每一该些省电类别设定省电时段大小的属性；以相同启用时间调准该些省电类别以产生多个调准的省电类别；以及将该些省电类别与每个相关联的省电时段大小传输到基地台。2. 根据权利要求1所述的省电方法，包括 监控通信休止临界期；判断该通信休止临界期是否超过门坎值；以及当该通信休止临界期超过该门坎值时启用该联机分类与该省电类别的属 性设定的步骤。3. 根据权利要求1所述的省电方法，其中选择具有共同性能特征的联机 的步骤还包括对一群实时服务类联机或一群非实时服务类联机进行分类； 将该些实时服务类联机分类成至少 一 混合省电类别与至少 一 纯省电类 别，包括根据多个关键参数来水平地分組成上述混合省电类别；以及 根据该些关键参数垂直地分类成上述纯省电类别；以及 将该些非实时服务类联机垂直地分类成至少一非实时性的省电类别，包括根据紧急位对该些非实时服务类联机进行分类以形成至少两个非 实时性的省电类别。4. 根据权利要求3所述的省电方法，其中根据该些关键参数来分组成上 述混合省电类别的步骤还包括决定上述混合省电类别的每个被提出的成员的最长延迟时间； 决定上述混合省电类别中的每个被提出的成员的主动轮询时段或主动授 予时段中的一个；判断何时上述混合省电类別的所有被提出的成员的该最长延迟时间中的 一个或多个相等；判断何时上述混合省电类别的所有被提出的成员的该主动轮询时段或该主动授予时段中的一个或多个相等或是彼此的整数倍；以及当该最长延迟时间相等且所有该主动轮询时段和该主动授予时段相等或 是彼此的整数倍时，在上述混合省电类别中加入上述被提出的成员。5. 根据权利要求4所述的省电方法，其中根据该些关键参数来垂直地分 类成上述纯省电类别的步骤还包括决定上述纯省电类别中的每个被提出的成员的该最长延迟时间； 判断何时上述纯省电类别的所有被提出的成员的该最长延迟时间中的一 个或多个相等或是彼此的整数倍； 决定最小的最长延迟时间；以及使用该最小的最长延迟时间来决定睡眠时段与聆听时段。6. 根据权利要求5所述的省电方法，其中根据该些关键参数来垂直地分 类成上述纯省电类别的步骤还包括判断对于上述纯省电类别的该成员中的一个或多个是否已有定义可容忍 延迟变异；判断最长的可容忍延迟变异是否小于或等于上述纯省电类別中被提出的 成员中的该最小的最长延迟时间的一半；以及当对于上述纯省电类别的所有成员皆已有定义该可容忍延迟变异，且该 可容忍延迟变异小于或等于上述纯省电类别中的该最小的最长延迟时间的一 半时，使用该最长的可容忍延迟变异作为上述纯省电类别的该聆听时段。7. 根据权利要求6所述的省电方法，其中为每一该些省电类别设定的该 省电时段大小的属性的步骤包括从具有该最小的最长延迟时间的该联机决定UGS纯省电类别的该省电时 段大小，其中设定该聆听时段为该最长的可容忍延迟变异，并且设定该睡眠 时段为该最小的最长延迟时间减去该最长的可容忍延迟变异之后的剩余部 分；从该最长的可容忍延迟变异决定不含RT-VR的UGS混合省电类别的该省 电时段大小，其中设定该最长的可容忍延迟变异等于该聆听时段，并且设定 该睡眠时段等于最小的主动授予时段减去该最长的可容忍延迟变异的剩余部分；从具有该最小的最长延迟时间的联机决定ERT-VR纯省电类别的该省电 时段大小，其中当所有的省电类别成员具有该可容忍延迟变异时，设定该聆听时段为该最长的可容忍延迟变异，并且设定该睡眠时段为该最小的最长延迟时间减去该最长的可容忍延迟变异之后的剩余部分；从具有该最小的最长延迟时间的该联机决定该ERT-VR纯省电类别的该 省电时段大小，其中当并非所有的省电类别成员都具有该可容忍延迟变异时， 经由增加用于以最大速率发送频宽请求消息所需的数个帧时间来决定该聆听 时段，并且设定该睡眠时段为该最小的最长延迟时间减去该聆听时段之后的 剩余部分；从利用最小流速来决定ERT-VR纯省电类别的该省电时段大小，其中经由 增加用于该省电类別成员中的上行链路服务的频宽请求所需的数个帧时间来 决定该聆听时段，并且设定该睡眠时段为该最小的最长延迟时间减去该聆听 时段之后的剩余部分；从该可容忍延迟变异与利用该最小流速去判断发送数据封包所需的帧数 目来决定RT-VR混合省电类别的该省电时段大小，亦即去决定该聆听时段；从竟争频宽能力的拥有与否来决定NRT-VR省电类别的该省电时段大小， 亦即去决定该睡眠时段的起始值；从该竟争频宽能力的拥有与否来决定BE省电类别的该省电时段大小，亦 即去决定该睡眠时段的起始值；以及从下一次发送数据封包的开始时间偏移和下一次周期性测距的开始时间 偏移之中两者的最小值来决定群播暨管理型省电类别的该省电时段大小，亦 即去决定该睡眠时段。8. 根据权利要求1所述的省电方法，其中该些联机包括UGS、 ERT-VR、 RT-VR、 NRT-VR、 BE和群播暨管理联机的QoS类别，其中该UGS、该ERT-VR、 该RT-VR是该实时服务类联机，且该NRT-VR和该BE是该非实时服务类联机。9. 一种用于无线通信的无线通信移动台，该无线通信移动台包括 至少一个存储器，用以储存数据与指令；以及至少一个处理器，用以连结至该存储器以及当执行该指令时，该处理器 用以进行以下步骤决定联机的数目与类型；选择具有共同性能特征的该联机中的一个或多个来组成多个省电类别；为每一该些省电类别设定省电时段大小的属性；以相同启用时间调准该些省电类别来产生多个调准的省电类别；以及将该些省电类别和每个省电类别相关联的省电时段大小传输到基地10. 根据权利要求9所述的无线通信移动台，其中该至少一个处理器还 被设置成执行包括以下操作的指令监控通信休止临界期；判断该通信休止临界期是否超过门坎值；以及当该通信休止临界期超过该门坎值时启用该联机分类与该省电类别的属 性设定的步骤。11. 根据权利要求9所述的无线通信移动台，其中当执行该指令时，选 择具有共同性能特征的联机包括对一群实时服务类联机或一群非实时服务类联机进行分类； 将该些实时服务类联机分类成至少一混合省电类别与至少 一纯省电类 别，包括根据多个关键参数来水平地分组成上述混合省电类别；以及 . 根据该些关键参数垂直地分类成上述纯省电类别；以及 将该些非实时服务类联机垂直地分类成至少一非实时性的省电类别，包括根据紧急位对该非实时服务类联机进行分类以形成至少两个非实时性 的省电类别。12. 根据权利要求11所述的无线通信移动台，其中当执行该指令时，根 据关键参数分组成上述混合省电类别的步骤还包括决定上述混合省电类别的每个被提出的成员的最长延迟时间； 决定上述混合省电类别中的每个被提出的成员的主动轮询时段或主动授 予时段中的一个；判断何时上述混合省电类別的所有被提出的成员的该最长延迟时间中的 一个或多个相等；判断何时上述混合省电类别的所有被提出的成员的该主动轮询时段或该 主动授予时段中的一个或多个相等或是彼此的整数倍；以及当该最长延迟时间相等且所有该主动轮询时段和该主动授予时段相等或 是彼此的整数倍时，在上述混合省电类别中加入上述被提出的成员。13. 根据权利要求12所述的无线通信移动台，其中当执行该指令时，根据该些关键参数来垂直地分类成上述纯省电类别的步骤还包括决定上述纯省电类别中的每个被提出的成员的该最长延迟时间；判断何时上述纯省电类别的所有被提出的成员的该最长延迟时间中的一个或多个相等或是^f皮此的整数倍； 决定最小的最长延迟时间；以及使用该最小的最长延迟时间来决定睡眠时段与聆听时段。14. 根据权利要求13所述的无线通信移...

【专利技术属性】
技术研发人员：康诺，颜鸿杰，邱玉敏，
申请(专利权)人：康诺，颜鸿杰，邱玉敏，
类型：发明
国别省市：71