[发明专利]IEEE802.16e休眠模式的省电方法

说明书

技术领域

本发明属于无线信息传输领域，适用于采用IEEE802.16e标准的无线通信系统。

背景技术

宽带无线接入技术标准IEEE802.16e支持高速率、高移动性的多媒体业务。填补了高速率的无线局域网和高移动性的蜂窝通信系统之间的空白，具有很大的市场潜力。系统中移动终端主要由电池供电，故如何降低移动终端的能量消耗是IEEE802.16e系统应用面临的一个重要问题。

针对这一问题，IEEE802.16e标准定义了休眠模式，在低业务量的情况下，终端与基站协商后进入休眠周期。处于休眠模式的终端将暂时中断与基站的联系来减小基带和射频电路的接通时间以达到减小能量消耗的目的。

目前，根据标准中规定的休眠模式，处于休眠模式的终端，当基站发送提示有下行数据的信令时，终端需要退出休眠模式进入正常模式收发数据。而移动终端的能量消耗取决于终端接通基带和射频电路的总时间。频繁的在普通模式和休眠模式之间切换，会增大能量消耗。并且每个休眠周期发送提示是否有下行数据的信令，增大了基站空口资源占用。其实质上，休眠周期由休眠窗口和监听窗口组成。在监听窗口，终端能够像正常模式一样接收下行数据。这样在低业务量期间利用监听窗口进行数据的接收，处理速度能够满足数据到达的速率，即可以避免终端在普通模式与监听模式之间的频繁切换。而当数据量较大时，终端会连续在多个监听窗口处理数据。可以利用这一特征，通过在基站与终端分别设置计数器CBS、CMS来统计连续有数据到达终端的休眠周期个数。当统计值超过预先设定的门限值时，表征当前终端有较大业务量。终端自动从休眠状态转入普通模式进行数据的正常接发。相比于标准中的休眠模式算法，本发明提出省电方法不仅降低了终端的信令开销；同时能够同通过合理设置计数器的门限值达到省电量30%的效果；并且实现方法简单易于工程实施。

[1]Enjie Liu,Jie Zhang,Weili Ren.A Counter-Driven Adaptive Sleep Mode Scheme for 802.16e Networks.IEEE73rd Vehicular Technology Conf.(VTC2011-Spring),Budapest,Hungary,May,2011

发明内容

本发明的目的在于提供一种易于工程实现并且能够增加终端能量节省的IEEE802.16e休眠模式的省电方法。

标准IEEE802.16e的休眠模式的思想是：终端的能量消耗主要取决于基带和射频电路导通的总时长。处于普通模式的终端基带和射频电路一直处于导通状态，能量消耗过大。IEEE802.16e标准中为了减少终端的能量消耗并降低对服务基站空口资源的使用规定了休眠模式。休眠模式即终端在低业务量时期暂时将基带和射频电路关闭中断与基站的联系。其中省电类Ⅰ适用于非实时轮询业务与尽力而为的数据业务，该类连接能够忍受一定的数据传输延时。采用省电类Ⅰ的终端可以主动发送休眠请求消息给基站请求进入休眠模式。请求消息中包括参数：初始休眠窗口(图2(a)中的休眠窗口1)，最大休眠窗口，监听窗口和第一个休眠窗口开始帧号。基站收到终端的请求消息回复响应消息对参数进行确认。之后终端在响应消息中标识的第一个休眠窗口开始帧号进入休眠模式。在休眠模式下，终端有两个状态：休眠状态与监听状态。终端在休眠窗口（对应休眠状态）为不可用状态，基站将无法与终端建立通信连接。此时间段内终端关闭一个或者多个硬件设备，以达到省电目的。在每个休眠窗口结束后会有一个一定时长的监听窗口（对应监听状态），在监听窗口时间内终端处于可用状态能够接收基站的下行消息。休眠窗口与监听窗口交替出现，一个休眠窗口与一个监听窗口组成一个休眠周期。终端在每个监听窗口接收来自于基站发送的流量提示消息，该消息用来指示基站是否有发送给终端的下行数据。若流量提示消息中的流量提示消息为积极，证明基站有下行数据发送给终端，那么终端将退出休眠模式进入普通模式，进行数据的收发。若流量提示消息中的流量提示消息为消极，则基站无数据业务发送给终端，那么下一个休眠窗口的大小将是上一个的两倍，但是不能超过指定的最大休眠窗口长度。若增长超过最大休眠窗口，那么之后的休眠窗口将保持该值不变。整个休眠过程如图2(a)图所示。