MXPA04011036A - Sincronizacion para extender vida de bateria. - Google Patents

Abstract

La presente invencion describe un sistema y metodo para soportar eficientemente llamadas de datos a WTRU (101, 102, 103) en sistemas que tambien soportan telefonia. Varios tipos de datos son transmitidos sobre un programa conocido el cual esta estrechamente sincronizado con intervalos de tiempo predeterminados (56) en el cuadro de tiempo (54). Las WTRU (101,102,103) sincronizan sus periodos de actividad para buscar datos durante su periodo de tiempo asignado respectivo cuando puedan o sean realmente transmitidos datos a ellas, lo cual da como resultado un consumo de energia reducido en su estado de reposo correspondiente a los cuadros ignorados.

Description

SINCRONIZACION PARA EXTENDER VIDA DE BATERIA CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se relaciona con el campo de las comunicaciones inalámbricas . De manera más específica, la presente invención se relaciona con la optimización de fuentes de energía de dispositivos inalámbricos dentro de sistemas de comunicación inalámbricos .

ANTECEDENTES DE LA INVENCION A mayor la frecuencia con que un dispositivo es operado por batería, como una unidad transmisora/receptora inalámbrica (WTRU) , busque que le sean enviados posibles datos a esta, más energía consume el dispositivo. En redes y dispositivos que soportan no únicamente telefonía, sino también transmisión de datos, la forma en la cual el dispositivo busca mensajes de la red varia, dependiendo de si el dispositivo está buscando llamadas telefónicas entrantes o transmisiones de datos entrantes. Con respecto a la telefonía, los usuarios están acostumbrados a redes terrestres donde es oído el sonido de un timbre casi inmediatamente después de que es marcado el número telefónico particular. Para satisfacer esta expectación en ambientes inalámbricos, una WTRU debe explorar frecuentemente la red para minimizar el retraso en el establecimiento de una conexión de acuerdo a lo percibido por una persona que efectúe una llamada telefónica. Es decir,. que la TRU debe explorar frecuentemente la red por llamadas entrantes para minimizar el tiempo entre la red que envíe una señal de llamada o mensaje y cuando la WTRU receptora realmente verifique la señal de llamada. Este arreglo es muy adecuado para telefonía, pero es ineficiente para la transmisión de datos. Con respecto a la transmisión de datos, los requerimientos estrictos necesarios para asegurar una respuesta casi instantánea a una llamada no se requieren. Generalmente son tolerados retrasos más largos cuando se transmiten datos a WTRU, como paginadores y dispositivos similares. Por ejemplo, sin embargo generalmente se espera que, esos dispositivos respondan a un mensaje indicado que existe una transmisión de datos entrante "en tiempo real". Por lo tanto, la red también debe ser explorada más frecuentemente en algunos casos cuando se marca con transmisión de datos, pero aún en esas situaciones la frecuencia con la cual la red debe ser explorada es menor que cuando se marca con telefonía. La cantidad de retraso que es aceptable varía de acuerdo al tipo de datos que estén siendo transmitidos y la preferencia del usuario. Por ejemplo, son tolerados retrasos más prolongados donde es actualizada información de manera menos frecuente, como datos de tráfico por el clima. En el caso de un paginador, un tiempo de respuesta razonable podría ser evaluado en términos de un retraso de tiempo anticipado para que el usuario responda a un mensaje paginado. En el caso de transmisiones de la red múltiple (por ejemplo cotizaciones de la bolsa, marcadores - deportivos, etc.), algunos usuarios desean información ocasionalmente actualizada, de modo que pueden tener una vida de batería más prolongada. Otros usuarios tienen menos preocupación por la vida de batería y simplemente desean datos actualizados rápidamente. Los ejemplos de usuarios que desean actualizaciones frecuentes serían personas que desean actualizaciones de información inmediatas y personas cuya WTRU está conectada a un suministro de energía externo. En el caso de cotizaciones de la bolsa, por ejemplo, existen observadores casuales y aquellos que desean la notificación inmediata de cambios. De este modo, si el usuario esperara responder a un mensaj e rápidamente , el grupo de respuesta deberá ser idealmente muy rápido, pero aún mucho mayor que el tiempo de respuesta necesario para una WTRU que se percate de una llamada telefónica entrante . Por lo tanto sería deseable tener un método y un sistema para soportar eficientemente transmisiones de datos así como telefonía.

LA INVENCION Una red inalámbrica permite al WTRU operar en un modo de operación en reposo de acuerdo a un programa de sincronización. La información de sincronización es proporcionada a las WTRU para informarles de cuando pueden estar en un modo de reposo y cuando necesitan despertar y recuperar datos .

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama que muestra una red de comunicación inalámbrica. La Figura 2 es un diagrama de datos que muestra una estructura de cuadro usada en una modalidad de la presente invención.

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS De acuerdo a la presente invención, se proporciona información de sincronización a unidades de transmisión/recepción inalámbricas (WTRU) para informarles de cuando pueden estar en un modo de reposo (es decir cuando pueden estar inactivas) y cuando necesitan despertar y recuperar datos . Para los propósitos de describir la invención, una WTRU puede tener una capacidad de transmitir únicamente, recibir únicamente y transmitir y recibir. Es decir que una WTRU puede ser cualquier tipo de dispositivo capaz de recibir y/o transmitir datos en un ambiente inalámbrico . Refiriéndose ahora a la Figura 1, en ella se muestra una representación de una red donde una o más estaciones base 21 se comunican con una pluralidad de WTRU, como la WTRU 22 a la cual se hará referencia cuando se describa la invención. La WTRU 22, como se explicó, puede ser cualquiera de un número de dispositivos soportados por la red. Los ejemplos incluyen equipo de usuario (UE) , teléfonos celulares, paginadores, dispositivos Blackberry (TM) , computadoras con una conexión de modem o cualquier otro dispositivo que sea capaz de operar en un ambiente inalámbrico. La estación base 21 es controlada por un controlador de red de radio (RNC) 25 el cual efectúa varias funciones supervisoras de red y de comunicaciones . La estación base 21 incluye el circuito procesador de señales 31 y el elemento de RF 32, el cual incluye una función de transmisión. Las señales de la estación base 21 son transmitidas a la WTRU dentro de su celda o área de transmisión, de acuerdo a lo representado por las antenas 33, 34. La WTRU 22 tiene un elemento de RF 37 y un elemento procesador de señales 38. Una función de recepción es proporcionada por el elemento de RF de la WTRU 37 para recibir señales transmitidas por la estación base 21. En el caso de dispositivos bidireccionales , los elementos de RF 32 y 37 tienen ambos funciones de transmisión o recepción, permitiendo a la WTRU 22 transmitir datos en un enlace ascendente y recibir datos en un enlace descendente . Cuando l transmisión requiere energía significativamente mayor que la recepción, los problemas de la operación en reposo afectan principalmente al enlace descendente, de modo que la función receptora de la WTRU 22 es significativa. De acuerdo con la presente invención, la WTRU 22 usa su circuito procesador de señales 38 para controlar cuando el elemento de RF 37 esté recibiendo señales de la estación base 21. Esto permite la operación de la función receptora de la WTRU 22 se active principalmente durante momentos cuando se espere que las señales incluyan datos pretendidos para esa WTRU particular 22. Durante al menos algún tiempo cuando no se pretendan señales para esa WTRU particular 22, la WTRU permanece en reposo, lo que significa que la mayorxa de la recepción y procesamiento de señales por la WTRU 22 está apagada. Sin importar la forma en la cual estén siendo transmitidos datos desde la red, la WTRU están sincronizadas preferiblemente, de modo que puedan despertar y dormir para maximizar la vida de la batería y satisfacer las preferencias del usuario. La información de sincronización proporcionada a las WTRU es proporcionada de acuerdo con la forma en la cual estén siendo entregados los datos de la red. Es decir, que sin importar la' orma en la cual estén siendo transmitidos datos desde la red, la información de sincronización es proporcionada a las WTRU de modo que estén concientes de cuando necesitan despertar y cuando pueden dormir. Como es sabido por aquellos expertos en la técnica, pueden ser proporcionados datos de la red a las WTRU en una variedad de formas, según se desee. En una modalidad, los datos pueden ser transmitidos en forma de transmisiones programadas. En este caso, la red transmite varios tipos de datos de emisión o emisión múltiple sobre un programa conocido que está fuertemente sincronizado con un cuadro de tiempo conocido por ambas de la WTRU emisora y la WTRU receptora. Las WTRU pueden entonces sincronizar su despertar para buscar ocurrencias cuando los datos puedan o sean transmitidos. Para implementar esta modalidad en redes celulares de la tercera generación, puede ser proporcionada información de sincronización por un canal de control común como la señalización de Canal de Control Común de Emisión (BCCH) o una señalización del Canal de Control Dedicado (DCCH) . Donde es usada la señalización del BCCH, la información de programación (es decir sincronización) puede ser señalada para todos los servicios de emisión y emisión múltiple. Si es usada la señalización del DCCH, únicamente la programación de servicios que son específicos a una WTRU serán señalados . En otra modalidad, los datos pueden ser transmitidos en forma de transmisiones de red múltiples . Es decir, como se mencionó, algunos usuarios reciben información actualizada solo ocasionalmente a favor de una vida de batería más prolongada, mientras que otros desean datos actualizados rápidamente sin importar la vida de la batería. Por lo tanto, en esta modalidad, los datos son transmitidos (aún cuando no existan cambios en los datos) a una velocidad que es consistente con la preferencia de un usuario por la frecuencia de actualizaciones contra la vida de la batería. Transmitiendo datos a una marcha rápida y sincronizada (es decir, la velocidad más alta disponible deseada por un usuario) y repitiendo las transmisiones aún cuando no existan cambios en los datos, las WTRU receptoras individuales pueden despertar y buscar datos a diferentes intervalos de tiempo, de acuerdo a la preferencia del usuario. Esto satisface la necesidad de ambos grupos de usuario (así como aquellos entre ellos) proporcionando un grado ajustable de los parámetros. Puesto que la cantidad de retraso que es aceptada varía de acuerdo a la aplicación del usuario particular, es probable que cualquier intercambio entre el retraso y consumo de energía tenga diferentes óptimos para diferentes usuarios. Por lo tanto la latencia (es decir, el tiempo de retraso) puede ser optimizado sobre la base del uso, como cuando la baja latencia entra en conflicto con el bajo consumo de energía. Esto se vuelve particularmente significativo durante los momentos cuando la TRU no está en un uso activo . Para implementar esta modalidad en redes celulares de la tercera generación, una vez que una WTRU receptora está consciente de transmisiones de emisión o emisión múltiple programadas, la WTRU receptora puede entonces adquirir el servicio (es decir las transmisiones de emisión y emisión múltiple programada) transmitidas sobre cualquiera del Canal de Acceso de Ida (FACH) o el Canal Compartido del Enlace Descendente (DSCH) sobre una base de las necesidades . La red transmitirá los datos de emisión o emisión múltiple en un Modo Transparente o No Reconocido por el Control de Enlace de Radio, lo cual permite a la WTRU receptora determinar si es necesaria una recepción autónoma sin que se requiera interacción o que sean percibidas las causas de error en la red. Una modificación a la modalidad donde son proporcionadas transmisiones de red múltiples es transmitida únicamente hasta que cierta WTRU al alcance de la red reconocen la recepción. Esta modalidad tiene la ventaja de terminar la transmisión cuando esta ya no es necesaria, proporcionando también a la vez alguna robustez a la transmisión de la información por dispositivos activados apropiadamente. Esta modificación tiene la desventaja de requerir transmisiones de las WTRU por el enlace ascendente y puede no ser adecuada para un gran número de WTRU. Con respecto a la implementación de las redes celulares de la tercera generación, existen varias alternativas de reconocimiento de la red. Por ejemplo, donde existe una sola WTRU receptora, el modo Reconocido del Control del Enlace de Radio proporciona un mecanismo de petición de repetición automática para asegurar la entrega. Cuando existen WTRU receptoras múltiples, los reconocimientos de la capa 3 pueden ser proporcionados por la señalización de Control de Recursos de Radio dentro de un Estrato de Acceso, o por transferencia de los datos transparentes de la señalización no perteneciente al Estrato de Acceso . En otra modalidad, la red simplemente transmite el hecho de que existe un mensaje en espera de entrega. Es decir, que en lugar de enviar el mensaje todo el tiempo, en algunos casos es más eficiente solo notificar a las WTRU que existe un mensaje para ellas. En las redes celulares de la tercera generación la disponibilidad del mensaje es identificada por un canal de control común, como el BCCH. Aquellas WTRU que deseen el mensaje solicitarán entonces su transmisión desde la red. La petición del mensa e puede ser por el mensaje particular o registro con el servicio de emisión múltiple para la recepción de uno o más mensajes asociados con ese servicio. Este método es adecuado cuando se espera que solo un número pequeño de WTRU solicite el mensaje en realidad, aunque muchas WTRU pueden desear la capacidad real de hacerlo. Esta situación puede surgir, por ejemplo, donde exista solo información limitada en la transmisión inicial que informe a la WTRU de la existencia de un mensaje. En las -redes celulares de la tercera generación, la WTRU receptora generará una petición de servicio con cualquier señalización de Estrato de Acceso o no perteneciente al Estrato de Acceso de la capa. La red entonces enviará información de programación de emisión de la señal o establecerá un portador de radio dedicado para la transmisión del servicio. Es decir, que la red con conocimiento de un número de WTRU que soliciten el mensaje o servicio de mensajes múltiples determina el método de transmisión más eficiente. Si existe un gran número de receptores, la programación de la información será señalada sobre un canal de control común. Esta información identificará un canal común como el FACH o DSCH, y el tiempo de transmisión para la recepción del servicio. Si existe un número pequeño de WTRU solicitando el mensaje o servicio se establecerá un canal dedicado para cada WTRU solicitante o registrada asociada con este mensaje o servicio . Refiriéndose ahora a la Figura 2, se muestra un diagrama de cuadro de señal que incluye una secuencia de transmisiones transmitidas por una estación base a WTRU múltiples. Como se menciono, la entrega de transmisiones es sincronizada de modo que el mensaje es dirigido a una WTRU particular o grupo de WTRU asociadas con ese mensaje o servicio que es efectuado cuando esa WTRU particular o grupo de WTRU asociadas con este mensaje o servicio están activas buscando datos. Para lograr esto, en una modalidad, las transmisiones son divididas en cuadros 54, donde setenta y dos (72) cuadros 54 constituyen un supercuadro, como se muestra en la Figura 2. Con el propósito de simplificar la descripción de la invención, se muestran porciones de dos supercuadros 51, 52. Deberá notarse, sin embargo, que los supercuadros 51, 52 son parte de una serie repetida de supercuadros, cada uno de los cuales tiene setenta y dos (72) cuadros. También deberá notarse que se proporciona un supercuadro que tiene 72 cuadros simplemente a manera de ejemplo, puesto que son posibles otras secuencias multicuadro. Los cuadros 54 están divididos en intervalos de tiempo 56, como se muestra en una vista amplificada 71E del cuadro 71. Los intervalos de tiempo 56 dentro de cada cuadro, como el cuadro 71, incluyen paquetes de transmisión designados, por ejemplo, como cero (0) hasta (14) . Cada intervalo de tiempo 56 puede incluir datos que se pretende sean para uno o más dispositivos. A manera de ejemplo, el intervalo 6 incluye datos para la WTRU 101 y el intervalo 12 incluye datos para la WTRU 102 y 103. Las WTRU 101 hasta 103 sincronizan preferiblemente su recepción de modo que puedan recibir datos durante su periodo de tiempo asignado respectivo. El uso de periodos de tiempo fijos para la recepción de datos significa que, una vez que una WTRU es provista con su información de sincronización (es decir información relacionada con la secuencia de tiempo particular de señales que se pretende sean para esa WTRU) , la WTRU puede sincronizarse con esa secuencia de tiempo y permanecer dormida (es decir en reposo) durante una porción de un supercuadro. Esto da como resultado un consumo de energía reducido debido a que una WTRU en un estado de reposo tiene la mayoría o todos sus circuitos de recepción de RF apagados. La WTRU, preferiblemente, tiene la mayoría de sus circuitos procesadores de señales apagados también. En esta modalidad, la reducción en el consumo de energía corresponde aproximadamente al número de cuadros que son ignorados . Una vez sincronizadas, las WTRU 101 hasta 103 despiertan únicamente de su intervalo, cuadro de radio o multicuadro respectivo asociado con el periodo de intercalación particular conocido como el intervalo de tiempo de transmisión (TTI) . Desde la perspectiva de la red, por cada supercuadro, la red esperará que el cuadro 71, el intervalo 6 antes de transmitir datos a la WTRU 101. Deberá notarse que la WTRU puede despertar en otros momentos en el tiempo (es decir, diferentes a sus intervalos designados), si es necesario. Por ejemplo, puede ser necesario despertar por ciertas señales comunes . Adicionalmente, la red y la WTRU pueden ser adaptadas de modo que sea transmitida una señal de "despertar" sea transmitida de la red a la WTRU particular o un grupo de WTRU donde sea necesario para que la WTRU despierten y reciban datos fuera de sus intervalos designados . Deberá notarse que la división de transmisiones en supercuadros , cuadros e intervalos puede variar según se desee. Por ejemplo, la discusión anterior, se asumió que una WTRU despertará al menos cada supercuadro y buscará datos en al menos un intervalo de al menos un cuadro. Sin embargo, como se mencionó, las transmisiones de datos pueden ser proporcionadas a usuarios como se desean para satisfacer preferencias de usuarios por vida de batería y frecuencia de renovación de datos. Por lo tanto, la temporización de un esquema de sincronización particular puede variar de igual modo. A manera de ejemplo, es posible crear un programa de sincronización entre la entrega de datos de la red y una recepción de los mismos por una WTRU donde pasan más de un supercuadro entre periodos de actividad de la WTRU dentro de los cuales una WTRU despierta y busca un mensaje en su cuadro e intervalo asignado . Aunque la presente invención ha sido descrita en términos de la modalidad preferida, otras variaciones que están dentro del alcance de la invención como se expone en las reivindicaciones más adelante serán evidentes a aquellos expertos en la técnica.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para sincronizar transmisiones de datos entre una red de comunicaciones inalámbricas y WTRU que operan en ella, el método comprende: establecer un programa de sincronización para datos proporcionados en cuadros, donde cada cuadro incluye una pluralidad de intervalos de tiempo y al menos un cuadro incluye datos que se pretende sean para al menos una WTRU que opera dentro de una red de comunicación inalámbrica, identificando el programa de sincronización por cada cuadro cuales intervalos de tiempo incluyen datos pretendidos para cuales WTRU, siendo el programa de sincronización generado sobre la base de la preferencia del usuario; activar la WTRU para la recepción de datos durante el intervalo de tiempo identificado como si incluyera datos pretendidos para la WTRU; y colocar la WTRU en un estado de reposo durante intervalos de tiempo no identificados como aquellos que incluyen datos pretendidos para la WTRU. 2. El método según la reivindicación 1, donde cada intervalo de tiempo incluye datos para una pluralidad de WTRU. 3. El método según la reivindicación 1, donde los cuadros están agrupados en una serie de cuadros y a cada WTRU se le asignó un intervalo de tiempo dentro de la serie de cuadros . 4. El método según la reivindicación 1, donde los cuadros están agrupados en una serie de cuadros y a cada WTRU se le asignó una pluralidad de intervalos de tiempo dentro de la serie de cuadros . 5. El método según la reivindicación 1, donde cada cuadro comprende 15 intervalos de tiempo. S. El método según la reivindicación 4, donde se asignó un intervalo de tiempo a una WTRU por cada serie de cuadros. 7. Un método para sincronizar transmisiones de datos entre una red de comunicaciones inalámbricas y WTRU que operan en ella, el método comprende: transmitir datos de acuerdo a un programa generado sobre la base de preferencias del usuario y conocido por una WTRU transmisora y una WTRU receptora; y sincronizar cuando las WTRU- despertarán para buscar datos proporcionando la información de programación sobre un canal de control común de emisión o transmisión. 8. El método según la reivindicación 7, que comprende además el paso de activar la WTRU para recibir datos durante el intervalo de tiempo identificado como si incluyera datos que se pretende sean para la WTRU. 9. El método según la reivindicación 7 , que comprende además el paso de colocar la WTRU en un estado de reposo durante intervalos de tiempo no identificados como aquellos que tienen datos que se pretende sean para WTRU. 10. Un método para sincronizar transmisiones de datos entre una red de comunicaciones inalámbrica y WTRU que operan en ella, el método comprende: proporcionar WTRU con un programa de transmisiones de red múltiples, siendo el programa generado sobre la base de preferencias del usuario; sincronizar cuando las WTRU despierten para recibir las transmisiones sobre la base del programa de las transmisiones; y transmitir las transmisiones múltiples. 11. El método según la reivindicación 10, donde las transmisiones múltiples son transmitidas sobre un canal compartido del enlace descendente. 12. El método según la reivindicación 10, donde la transmisión de las transmisiones múltiples es descontinuada con respecto a una WTRU particular una vez que la WTRU envía una señal de reconocimiento reconociendo la recepción de la transmisión. 13. Un método para sincronizar transmisiones de datos entre una red de comunicaciones inalámbrica y WTRU que operan en ella, el método comprende: proporcionar al menos una WTRU con un programa de cuando será transmitida una indicación si existen datos para la WTUR, siendo el programa generado basado en las preferencias del usuario; sincronizar cuando la WTRU despierte para buscar datos; solicitar datos que se pretenda sean para la WTRU usando la señalización del estrato de acceso de la capa; y establecer un portador de radio dedicado para la transmisión de los datos pretendidos. 14. El método según la reivindicación 13, donde los datos que se pretenden sean para la WTRU sean solicitados usando señalización no perteneciente al estrato de acceso.