一種drx模式下優化切換性能的方法
2023-08-05 00:19:56
專利名稱：一種drx模式下優化切換性能的方法
技術領域：
本發明涉及3GPP長期演進技術領域,尤其涉及一種非連續接收(Discontinuous Reception, DRX)模式下優化切換性能的方法。
背景技術：
3GPP長期演進(Long Term Evolution, LTE)項目是近年來3GPP啟動的最大的新技術研發項目，這種以正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)和多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output,ΜΙΜΟ)為核心的技術可以被看作「準4G」技術。
為了滿足MT-Advanced (4G)的各種需求指標，3GPP又開展了 LTE技術後續演進的研究，即LTE-Advanced。LTE-Advanced是LTE的演進版本，採用了載波聚合(Carrier Aggregation)、多天線增強(Enhanced ΜΙΜΟ)、多點協作傳輸(CoMP)、中繼(Relay)、增強幹擾協調增強(eICIC)等關鍵技術，能大大提高無線通信系統的峰值數據速率以及小區邊界用戶性能，同時也能提高整個網絡的組網效率。
LTE/LTE-Advanced系統中都米用了非連續接收(Discontinuous Reception,DRX) 技術來降低UE的功率消耗。引入DRX技術主要是針對非實時應用業務(例如web瀏覽、SP 時通信業務等)，因為對於非實時業務，總是存在一段時間，手機不需要連續地監聽下行數據。DRX通過非連續接收來減少UE功率消耗。
DRX分為空閒狀態非連續接收(IDLE DRX)和活動狀態非連續接收(ACTIVE DRX)。 處於空閒(RRC_IDLE)狀態下的UE，由於不存在無線資源控制(RRC)連接以及用戶的專有資源，只需監聽尋呼信道與廣播信道，因此只要定義好固定的尋呼周期，就可以達到非連續接收的目的。ACTIVEDRX是UE處在連接(RRC_C0NNECTED)狀態下的DRX，在該狀態下UE與網絡之間依然存在RRC連接，可以不需要通過進入到RRC_IDLE模式來實現節省UE功率消耗的目的。ACTIVE DRX通過如下一系列的定時器配置和操作來實現。
(I)On duration 定時器
On duration定時器定義了 UE在一個DRX周期中從DRX醒來後保持醒著的時間， 在該段時間內UE監聽物理下行控制信道(PDCCH)。On duration定時器如圖1所示。
(2) Inactivity 定時器
Inactivity定時器定義了 UE在醒著時，每次成功接收初始發送的TOCCH後保持激活的時間。UE成功接收一個下行初傳F1DCCH後會重啟Inactivity定時器。Inactivity定時器如圖2所示。
(3)混合自適應請求重傳(HARQ)傳輸時間間隔(RTT)定時器
HARQ RT定時器T定義了 UE預期下行重傳到達的最小時間間隔，即重傳最早什麼時候到。HARQ RT定時器T如圖3所示。
(4) HARQ重傳定時器
HARQ重傳定時器定義了 UE預期接收下行重傳的時間，即需要多長時間來接收下行重傳。HARQ重傳定時器如圖3所示。
(5)MAC競爭決議定時器
UE發送了隨機接入消息3(Msg3)後保持醒著的時間，用於監聽隨機接入競爭決議消息(Msg4) ο
(6)調度請求(Scheduling Request, SR)掛起時間
SR掛起時間為從發送SR到接收到上行授權期間，UE監聽TOCCH持續的時間。SR 掛起時間如圖4所示。
綜上所述，當UE配置了 DRX之後，UE的激活時間包括如下時間
(I)On duration定時器、Inactivity定時器、HARQ重傳定時器或MAC競爭決議定時器運行的時間；
(2)MAC競爭決議定時器運行的時間；
(3) SR掛起時間。
UE在激活時間內或是接收初始傳輸的H)CCH，或是接收重傳。DRX能夠為RRC_ CONNECTED狀態的UE帶來功率節省，但是DRX也會對切換性能帶來一些負面的影響。在切換過程中，UE只能接收到eNB在激活時間內發送的切換命令，如果切換命令不能及時地發給UE，會增加切換的時延，甚至會造成切換失敗。DRX對切換性能的影響如圖5所示。處於 DRX模式UE從基站I (eNB I)的小區移動到基站2 (eNB2)的小區，如果在切換區域內恰好處於非激活狀態，則無法接收到來自基站的切換命令，無法及時進行切換。
該問題在LTE系統中就已經存在，只不過沒有顯現的那麼嚴重。在LTE-Advanced 系統中，宏小區的覆蓋範 圍內往往同時部署了多種不同回程鏈路類型、具有不同覆蓋範圍的小小區，以平衡宏小區的負載，這種網絡稱為「異構網」。宏小區和小小區重疊覆蓋，會無形中增加更多的「小區邊緣」，這會顯著增加UE切換的頻率，從而使得DRX對切換的影響更加嚴重。同時，宏小區和小小區之間的切換區域會小於宏小區和宏小區之間的切換區域，這會進一步加重DRX對切換性能的負面影響。所以在利用DRX降低UE功耗的同時，還需要儘量保證DRX不會對UE的切換性能產生太大負面影響，需要對現有的DRX機制進行增強。發明內容
本發明提供了一種DRX模式下優化切換性能的方法，可以改善切換性能，同時保證不會大幅提高UE功率消耗。
本發明實施例提供的一種DRX模式下優化切換性能的方法，包括如下步驟
A、用戶設備UE在DRX模式下，在發現自身在接下來的時間有可能發生切換和/或切換比較緊急時，向基站eNB發送一個進入激活時間指示，並進入可接收eNB發送的數據和信令的激活狀態；
B、eNB接收到所述進入激活時間指示後，進行切換判決，若判定需要切換，進行切換準備，完成後向UE發送切換命令。
較佳地，步驟B所述進行切換判決，若判定不需要切換，則進一步包括
eNB向UE發送返回DRX指示，UE在收到返回DRX指示後，立即返回DRX狀態。
較佳地，步驟A所述UE在發現自身在接下來的時間有可能發生切換和/或切換比較緊急時進一步包括UE啟動定時器T ；
該方法進一步包括若所述定時器T超時前,UE未收到切換命令或返回DRX指示， UE返回DRX狀態。
較佳地，所述進入激活時間指示通過媒體接入控制MAC信令發送。
較佳地，所述MAC信令的MAC子頭中的邏輯信道標識LCID表示該MAC信令是一個進入激活時間指示，所述MAC信令的MAC控制單元不包含任何比特位。
較佳地，所述返回DRX指示通過媒體接入控制MAC信令發送。
較佳地，所述MAC信令的MAC子頭中的邏輯信道標識LCID表示該MAC信令是一個返回DRX指示，所述MAC信令的MAC控制單元不包含任何比特位。
較佳地，所述進入激活時間指示或返回DRX指示通過無線資源控制RRC信令發送。
從以上技術方案可以看出，UE在發現自己在接下來的時間有可能發生切換和/或切換比較緊急時，向eNB發送一個「進入激活時間」指示，然後就進入了激活狀態，可以接收 eNB發送的數據和信令；eNB接收到「進入激活時間」指示並且切換準備完成後向UE發送切換命令，而不用等到下一個On duration時間到來再發送。較佳地,為了節省UE的功率消耗，如果eNB判決UE不必發生切換或者UE已完成切換，可以向UE發送「返回DRX」指示。 本發明方法不影響On duration定時器、Inactivity定時器、HARQ RTT定時器、HARQ重傳定時器和MAC競爭決議定時器的運行以及SR掛起時間。為了避免顯性信令丟失造成UE 一直處於激活狀態的情況，定義隱性定時器T，當UE定時器T超時的時候默認返回DRX狀態。
圖1為On duration定時器示意圖2為Inactivity定時器示意圖；
圖3為HARQ RT定時器T示意圖4為SR掛起時間示意圖5為DRX對切換性能的影響示意圖6為進入激活時間指示與返回DRX指示示意圖7為定時器T的啟動和停止不意圖8為定時器T的啟動和超時示意圖9為本發明實施例中的MAC子頭格式示意圖。
具體實施方式
DRX性能與切換性能之間是相互折衷的關係。根據現有的機制，在固定的一段時間內，UE的激活時間越長，切換性能越好;UE的激活時間越短，切換性能越差。在異構網的場景下，當切換性能成為主要解決問題的時候，只能以犧牲UE的功率為代價來保證可靠的切換性能。本發明對現有的DRX機制進行了增強，改善了切換性能，同時保證不會大幅提高 UE功率消耗。
在配置了 DRX的情況下，要想提高切換性能，最直接的方法是讓UE在任意時刻都可以接收切換命令。但是，該方法實現起來的困難是eNB和UE不同步，也就是說儘管UE開啟了接收機準備接收切換命令，但是eNB不知道UE已經進入了激活時間，所以一般也不會向UE發送切換命令。
本發明的基本思想是為了讓eNB和UE保持同步，UE在發現自己在接下來的時間有可能發生切換和/或切換比較緊急時，向eNB發送一個「進入激活時間」指示，然後就進入了激活狀態，可以接收eNB發送的數據和信令；eNB接收到「進入激活時間」指示並且切換準備完成後向UE發送切換命令，而不用等到下一個On duration時間到來再發送。較佳地，為了節省UE的功率消耗，如果eNB判決UE不必發生切換或者UE已完成切換，可以向UE發送 「返回DRX」指示。例如圖6所示，UE在DRX周期的非激活狀態下，發現有可能發生切換和/ 或切換比較緊急，向eNB發送一個「進入激活時間」指示，並且自身進入激活狀態；eNB收到所述「進入激活時間」指示後，經過切換判決後決定不切換UE，向UE立即發送「返回DRX」指示，UE在收到「返回DRX」指示後，立即返回DRX狀態。本發明方法不影響On duration定時器、Inactivity定時器、HARQ RTT定時器、HARQ重傳定時器和MAC競爭決議定時器的運行以及SR掛起時間。為了避免顯性信令丟失造成UE 一直處於激活狀態的情況，定義隱性定時器T，當UE定時器T超時的時候默認返回DRX狀態。
實現本發明方法的關鍵點在於，UE如何判斷接下來可能發生切換並且此切換比較緊急。本發明實施例一提供的方案是根據LTE/LTE-Advanced系統中定義的測量上報觸發事件和移動狀態估計機制進行該判斷。
現有協議中定義了 8種測量上報觸發事件，用於切換、測量配置以及載波聚合中的輔小區(SCell)管理，這8種測量上報觸發事件列舉如下
(I)事件Al :服務小區的信道質量變得比門限值大。事件Al的用途是停止對異頻 /異RAT鄰小區的測量。
(2)事件A2 :服務小區的信道質量變得比門限值小。事件A2的用途是啟動對異頻 /異RAT鄰小區的測量。
(3)事件A3 :鄰小區的信道質量變得好於主服務小區並超過門限值。事件A3的主要用途是用於切換。
(4)事件A4 :鄰小區的信道質量變得比門限值大。事件A4事件可以用於切換。
(5)事件A5 :主服務小區的信道質量變得比門限值I小，而鄰小區的信道質量變得比門限值2大。事件A5可以用於切換。
(6)事件A6 :鄰小區的信道質量變得好於輔小區並超過門限值。事件A6可以用於載波聚合中的輔小區管理。
(7)事件BI =Inter-RAT鄰小區的信道質量變得好於門限值。事件BI用於無線接入技術間(Inter-RAT)切換。
(8)事件B2 :主服務小區的信道質量變得比門限值I小，而Inter-RAT鄰小區的信道質量變得比門限值2大。事件BI用於Inter-RAT切換。
從以上的分析可以看出，事件A3、A4、A5、B1和B2可以用於切換,事件A1、A2和A6 則用於切換之外的其他用途。本發明實施例一提供的方案即，當發生測量上報觸發事件時， 如果該事件類型為事件八334、45、81或82，則UE判定接下來的時間可能會發生切換。
如果UE的移動速度很低，不對切換進行增強也有可能滿足切換性能的需求。如果 UE的移動速度很高，往往意味著對切換性能的需求比較高，這時對切換進行增強是有必要的。在現有標準中，UE可以根據小區重選/切換的頻率進行移動狀態檢測。UE的移動狀態有三種常速移動狀態、中速移動狀態和高速移動狀態。當UE檢測到自身的移動速度比較高時，對切換性能的要求會比較高，此時的切換就會比較緊急。根據觸發切換的事件類型和 /或移動狀態檢測機制，UE就可以決定是否發送「進入激活時間」指示。
UE向eNB發送「進入激活時間」指示後，不管DRX定時器的運行情況如何，UE會一直處於激活狀態。eNB可以通過發送「返回DRX」指示讓UE重新進入DRX狀態。為了避免出現UE接收不到「返回DRX」指令，以至於一直處於激活時間，可以引入一個隱性定時器T。 當UE發送完「進入激活時間」指示後，定時器T啟動；UE收到「返回DRX」指示後，定時器T 停止；如果在定時器T超時之前沒有接收到「返回DRX」指示，則UE自動返回DRX狀態。關於定時器T的維護如圖7和圖8所示。
「進入激活時間」指示可以通過媒體接入控制(MAC)信令或無線資源控制(RRC)信令發送。如果通過MAC信令發送，需要定義新的MAC子頭和MAC控制單元格式。MAC控制單元可以不包含任何比特位，只需用MAC子頭中的邏輯信道標識(LCID)表示這是一個「進入激活時間」指示，以區分其他類型MAC控制單元。具體地，MAC子頭格式如圖9所示，其中5 比特長的LCID不同於任何已有的LCID，以區分其他類型的MAC控制單元。
如果「進入激活時間」指示通過RRC信令發送，可以包含在協議中已經定義的RRC 信令中(例如MeasurementReport消息)，也可以專門定義一個新的RRC信令用於傳遞。
同樣地，「返回DRX」指示也可以通過MAC信令或RRC信令發送。如果通過MAC 信令發送，也需要重新定義新的MAC子頭和MAC控制單元格式。MAC控制單元可以不包含任何比特位，只需用MAC子頭中的邏輯信道標識(LCID)表示這是一個「返回DRX」指示。如果「返回DRX」指示通過RRC信令發送，可以包含在協議中已有的RRC信令中(例如 RRCConnectionReconfiguration消息),也可以專門定義一個新的RRC信令用於傳遞。
本發明方案相對於現有技術，具有如下較佳技術效果
UE發現可能會發生切換和/或切換比較緊急時，首先向網絡發送「進入激活時間」 指示，然後進入激活時間，以 接收eNB發送的切換命令，減少切換時延，提高切換成功率；
eNB通過顯性信令指示UE返回DRX狀態，以節省UE的功率消耗；
為了避免顯性信令丟失造成UE 一直處於激活時間的情況，定義隱性定時器T，當 UE定時器T超時的時候返回DRX狀態。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明保護的範圍之內。
權利要求
1.一種非連續接收DRX模式下優化切換性能的方法，其特徵在於，包括如下步驟 A、用戶設備UE在DRX模式下，在發現自身在接下來的時間有可能發生切換和/或切換比較緊急時，向基站eNB發送一個進入激活時間指示，並進入可接收eNB發送的數據和信令的激活狀態； B、eNB接收到所述進入激活時間指示後，進行切換判決，若判定需要切換，進行切換準備，完成後向UE發送切換命令。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟B所述進行切換判決，若判定不需要切換，則進一步包括 eNB向UE發送返回DRX指示，UE在收到返回DRX指示後，立即返回DRX狀態。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟A所述UE在發現自身在接下來的時間有可能發生切換和/或切換比較緊急時進一步包括UE啟動定時器T ； 該方法進一步包括若所述定時器T超時前，UE未收到切換命令或返回DRX指示，UE返回DRX狀態。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述進入激活時間指示通過媒體接入控制MAC信令發送。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述MAC信令的MAC子頭中的邏輯信道標識LCID表示該MAC信令是一個進入激活時間指示,所述MAC信令的MAC控制單元不包含任何比特位。
6.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述返回DRX指示通過媒體接入控制MAC信令發送。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述MAC信令的MAC子頭中的邏輯信道標識LCID表示該MAC信令是一個返回DRX指示，所述MAC信令的MAC控制單元不包含任何比特位。
8.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述進入激活時間指示或返回DRX指示通過無線資源控制RRC信令發送。
全文摘要
本發明提供了一種非連續接收DRX模式下優化切換性能的方法，包括如下步驟A、用戶設備UE在DRX模式下，在發現自身在接下來的時間有可能發生切換和/或切換比較緊急時，向基站eNB發送一個進入激活時間指示，並進入可接收eNB發送的數據和信令的激活狀態；B、eNB接收到所述進入激活時間指示後，進行切換判決，若判定需要切換，進行切換準備，完成後向UE發送切換命令。
文檔編號H04W24/02GK103024776SQ201110287030
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月23日 優先權日2011年9月23日
發明者高偉東, 張歡, 高興航, 潘瑜, 林佩, 李婷, 張莉莉, 吳聯海, 池連剛 申請人:普天信息技術研究院有限公司