TWI846170B - 減少功耗的方法及其使用者設備 - Google Patents
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Abstract
提出了一種在LTE/5G網路中UE發起的無線電資源控制（RRC）連接釋放進程的方法。UE需要建立RRC連接並且進入RRC連接狀態以進行資料通訊。然而，UE行動性功能的功耗可能是顯著的，尤其是在RRC連接狀態下。因此需要存在UE能夠透過觸發RRC連接釋放進程離開RRC連接狀態。觸發條件可以包括：1）UE在相當長一段時間內沒有資料傳輸；2）UE處於低電量狀態；3）UE具有來自另一個USIM的語音/視訊呼入；或4）UE在另一個USIM中具有語音/視訊呼出。
Description
所公開之實施例總體上涉及無線通訊系統，以及更具體地涉及透過離開無線電資源控制（Radio Resource Control，RRC）連接狀態減少功耗。
無線通訊網路多年以來呈指數增長。長期演進（long-term evolution，LTE）系統提供由於簡化網路架構所帶來的高峰值資料速率、低時延、改進的系統容量以及低運營成本。LTE系統，也稱為4G系統，還提供與舊無線網路的無縫集成，例如GSM、CDMA和通用行動電信系統（universal mobile telecommunication system，UMTS）。在LTE系統中，演進通用陸地無線電進接網路（evolved universal terrestrial radio access network，E-UTRAN）包括與被稱為使用者設備（user equipment，UE）的複數個行動台進行通訊的複數個演進節點B（eNodeB或eNB）。第三代合作夥伴計畫（The 3rd generation partner project，3GPP）網路通常包括2G/3G/4G系統的混合。下一代行動網路（next generation mobile network，NGMN）委員會已決定將未來NGMN活動的重點放在定義5G新無線電（new radio，NR）系統的端到端需求上。5G NR系統中的基地台被稱作下一代節點B（Next Generation Node-B，gNodeB或gNB）。
通常情況下，每個UE需要週期性地測量服務小區和相鄰小區的接收訊號品質並將測量結果報告給其服務eNB以用於潛在的切換或小區重選。測量可能會耗盡（drain）UE電池電量。為了保持低的UE電池消耗，UE需要在睡眠和喚醒狀態之間切換。優選地，在RRC連接（RRC_Connected）狀態中的UE應用與在RRC空閒（RRC_Idle）狀態中相似的睡眠/喚醒性能應該是可能的，以具有與RRC_Idle狀態中的電池消耗。為了節省功耗，需要在連接狀態下使用喚醒時間短睡眠週期長的不連續接收（Discontinuous Reception，DRX）。利用DRX擴展，UE可以配置具有更長的RRC_Connected狀態的DRX週期。
儘管在DRX和DRX擴展下存在功耗節省的好處，但是來自UE行動性功能的UE功耗仍然是顯著的（significant），尤其是在資料傳輸所需的RRC_Connected狀態下。進入RRC_Connected狀態之後，UE僅能在網路控制下離開RRC_Connected狀態。這是因為RRC狀態應該在UE和網路之間同步。因此，UE自身轉移到空閒狀態是不可取的。然而，從實際網路觀察到，即使在相當長的一段時間內沒有資料發送或接收，網路也可能將UE保持在RRC_Connected狀態，這可能導致高的UE功耗。因此，需要存在可以由UE觸發的RRC釋放進程。此外，對於具有複數個USIM卡的UE，UE也許想要離開一個USIM卡中的RRC_Connected狀態，以便在另一個USIM卡上進行活動（activity）。
因此，對於UE功耗節省以及對於支援複數個USIM卡（multiple USIM，MUSIM）的UE來說，需要存在UE發起的用於UE離開RRC_Connected狀態的RRC連接釋放進程。
提出了一種在LTE/5G網路中UE發起的無線電資源控制（RRC）連接釋放進程的方法。UE需要建立RRC連接並且進入RRC連接狀態以進行資料通訊。然而，UE行動性功能的功耗可能是顯著的，尤其是在RRC_Connected狀態下。因此，需要存在UE能夠透過觸發RRC連接釋放進程離開RRC_Connected狀態。觸發條件可以包括：1）UE在相當長一段時間內沒有資料傳輸；2）UE處於低電量狀態；3）UE具有來自另一個USIM的語音/視訊呼入；或4）UE在另一個USIM具有語音/視訊呼出。如果條件之一滿足，UE發送RRC訊息通知網路UE想要離開RRC_Connected狀態並且發起RRC連接釋放進程。在一個示例中，UE從網路接收RRC連接釋放訊息以及釋放RRC連接並且相應地進入RRC_Idle或RRC非活躍（RRC_Inactive）狀態。在另一示例中，UE沒有及時接收到RRC連接釋放訊息，因此本地釋放RRC連接並在計時器到期後進入空閒狀態。
在一個實施例中，UE在無線通訊網路中建立RRC連接，其中UE處於RRC_Connected狀態。UE評估UE發起的RRC連接釋放進程的條件滿足。UE發送包括指示UE偏好離開RRC_Connected狀態的離開指示的RRC訊息。UE在從無線通訊網路接收到的RRC連接釋放訊息時釋放所建立的RRC連接並且離開RRC_Connected狀態。
在另一實施例中，一種UE包括：RRC連接處理電路，用於在無線通訊網路中建立RRC連接，其中UE處於RRC連接狀態。UE還包括RRC狀態處理電路，用於評估UE發起的RRC連接釋放進程的條件滿足。UE進一步包括發送器，用於發送RRC訊息，該RRC訊息包括指示UE偏好離開該RRC連接狀態的離開指示。UE進一步包括接收器，從該網路接收RRC連接釋放訊息，其中。UE在從網路接收到RRC連接釋放訊息時，釋放所建立的RRC連接並且離開RRC連接狀態。
提出一種減少功耗的方法及其裝置，實現了節省功耗的有益效果。
在下文詳細描述中闡述了其他實施例和有益效果。發明內容並不旨在定義本發明。本發明由申請專利範圍定義。
現詳細給出關於本發明之一些實施例之參考，其示例在附圖中描述。
第1圖依據本發明一個新穎方面示出了EPS/5GS網路100中用於減少功耗的支援UE發起的RRC連接釋放以進入RRC_IDLE/Inactive狀態的使用者設備。在3GPP NR中，5G NR進接網路（複數個基地台，例如，下一代節點B（Next Generation Node-B，gNB）與稱為UE的複數個行動台通訊。正交分頻多重進接（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA）由於其對多徑衰落的魯棒性、更高的頻譜效率和頻寬可擴展性，已被選擇用於NR下行鏈路（downlink，DL）無線電進接方案。在LTE和NR網路兩者中，物理下行鏈路控制通道（Physical Downlink Control Channel，PDCCH）用於下行鏈路排程。物理下行鏈路共用通道（Physical Downlink Shared Channel，PDSCH）用於下行鏈路資料。類似地，物理上行鏈路控制通道（Physical Uplink Control Channel，PUCCH）用於承載上行鏈路控制資訊，物理上行鏈路共用通道（Physical Uplink Shared Channel，PUSCH）用於上行鏈路資料。
RRC子層由用於連接控制和建立、系統配置、行動性管理和安全性建立的控制平面協定集合組成。LTE規定了兩種RRC狀態，即RRC_Idle狀態RRC_Connected狀態，以避免不必要的信令。當UE沒有任何資料要發送時，它被稱為處於RRC_Idle狀態，而當資料正在發送或通訊發生時，UE被稱為處於RRC_Connected狀態。RRC連接建立進程用於從RRC_Idle模式轉換到RRC_Connected狀態。RRC連接釋放進程用於從RRC_Connected狀態轉換回RRC_Idle狀態。在5G中，引入了一種稱為「RRC_Inactive」的新的RRC狀態，以最小化時延並且減少信令開銷。由於UE上下文存儲在gNB和UE中，因此從RRC_Inactive到RRC_Connected的轉換非常快。RRC狀態應該在UE和網路之間同步。因此，UE自身進行RRC狀態轉換是不可取的。
為了保持低的UE電池消耗，UE需要在睡眠和喚醒狀態之間切換。為了節省功耗，需要在連接狀態和空閒狀態下使用喚醒時間短睡眠週期長的DRX。利用DRX擴展，UE可以配置具有更長的RRC_Connected狀態的DRX週期。儘管在DRX和DRX擴展下存在功耗節省的好處，但是來自UE行動性功能的UE功耗仍然是顯著的，尤其是在RRC_Connected狀態下。從實際網路觀察到，即使在相當長的一段時間內沒有資料發送或接收，網路也可能將UE保持在RRC_Connected狀態，這可能導致高的UE功耗。此外，對於具有複數個USIM卡的UE，UE也許想要離開一個USIM卡中的RRC_Connected狀態，以便在另一個USIM卡上進行更重要的活動。
依據一個新穎的方面，提出了一種UE發起的RRC連接釋放進程的方法以用於UE離開RRC_Connected狀態。在第1圖的示例中，UE 101與EPC/5GC 110建立RRC連接並進入RRC_Connected狀態（步驟121）。然後，透過發送指示UE 101偏好離開連接狀態的RRC信令訊息來觸發UE 101釋放RRC連接以及離開RRC_Connected狀態（步驟131）。同時，UE 101還開啟計時器（步驟141）。在一個示例中，UE 101從網路接收RRC連接釋放訊息（步驟132），以及釋放RRC連接並且相應地進入RRC_Idle或RRC_Inactive狀態。在另一示例中，UE 101沒有及時（in time）接收到RRC連接釋放訊息，因此在計時器到期時UE 101本地釋放RRC連接並且進入空閒狀態（步驟142）。
第2圖是依據本發明的實施例的無線設備201和211的簡化框200。對於無線設備201（例如，基地台），天線207和208發送和接收無線電訊號。耦接於天線的RF收發器模組206（包括發送器和接收器）從天線接收RF訊號，將RF訊號轉換為基帶訊號並發送到處理器203。RF收發器模組206還轉換從處理器203接收的基帶訊號，將其轉換為RF訊號，並發送到天線207和208。處理器203處理接收的基帶訊號並調用不同的功能模組和電路來執行無線設備201中的功能特徵。記憶體202存儲程式指令和資料210以控制無線設備201的操作。
類似地，對於無線設備211（例如，使用者設備），天線217和218發送和接收RF訊號。RF收發器模組216耦接於天線，從天線接收RF訊號，將RF訊號轉換為基帶訊號並發送到處理器213。RF收發器模組216還將從處理器213接收的基帶訊號轉換為RF訊號，並發送到天線217和218。處理器213處理接收的基帶訊號並調用不同的功能模組和電路來執行無線設備211中的功能特徵。記憶體212存儲程式指令和資料220以及多個USIM卡225（USIM1和USIM2）以控制無線設備211的操作。
無線設備201和無線設備211還包括若干功能模組和電路，其可以被實施和配置以執行本發明的實施例。在第2圖的示例中，無線設備201為包括RRC連接處理模組205、排程器204、尋呼和行動性管理模組209以及控制和配置電路221的基地台。無線設備211為包括RRC連接處理模組215、註冊模組214、計時器219、RRC狀態處理電路230以及控制和配置電路231的UE。注意，無線設備可以既是發送設備又是接收設備。不同的功能模組和電路可以透過軟體、韌體、硬體及其任意組合來實施和配置。當由處理器203和213執行（例如，透過執行程式碼210和220）時，功能模組和電路允許基地台201和UE 211執行本發明的實施例。
在一個示例中，基地台201經由連接處理電路205與UE 211建立信令連接，經由排程器204為UE排程下行鏈路和上行鏈路傳輸，經由尋呼和行動性管理模組209執行尋呼、行動性和切換管理，以及經由控制和配置電路221向UE提供控制和配置資訊。UE 211經由註冊模組214向網路執行註冊，經由RRC連接處理電路215建立RRC連接，維持計時器219，經由RRC狀態處理電路230評估UE發起的RRC連接釋放進程的條件是否滿足以及經由控制和配置電路231獲得配置資訊。在一個新穎的方面，UE 211檢測用於發起RRC連接釋放進程的觸發條件，從而使得UE能夠離開RRC_Connected狀態。在一個示例中，UE 211可以透過離開RRC_Connected狀態來減少功耗。在另一個示例中，UE 211可以離開一個USIM卡（USIM1）上的RRC_Connected狀態，以便在另一個USIM卡（USIM2）上進行更重要的活動。
第3圖示出了依據一個新穎方面的LTE/5G網路中UE發起的RRC連接釋放進程的一個實施例。在步驟311中，UE 301在LTE/5G網路302中建立RRC連接並且進入資料傳輸所需要的RRC_Connected狀態。UE進入RRC_Connected狀態之後，一般情況下僅能在網路控制下離開RRC_Connected狀態。這是因為RRC狀態應該在UE和網路之間同步。因此，UE自身轉移到RRC_Idle或RRC_Inactive狀態是不可取的。然而，UE行動性功能的UE功耗可能是顯著的，尤其是在RRC_Connected狀態下。此外，即使在相當長一段時間內沒有資料傳輸或接收時，網路也可以將UE保持在RRC_Connected狀態。因此，在某些情況下，需要存在UE能夠透過觸發RRC連接釋放進程離開RRC_Connected狀態。請注意，UE仍會通知網路以避免RRC狀態不匹配。
在第3圖的實施例中，在步驟312中，UE 301從網路接收RRC重新配置訊息。網路配置UE是否能向網路提供離開RRC_Connected狀態的請求，例如，啟用UE 301發起RRC連接釋放進程。在步驟313中，UE 301向網路發送回RRC重新配置完成訊息，確認RRC重新配置。在步驟321中，UE 301評估用於觸發RRC連接釋放進程的某些條件。條件可以包括：1）UE在相當長一段時間沒有資料傳輸；或2）UE處於低電量狀態；或3）UE具有來自另一個USIM的語音/視訊呼入；或4）UE在另一個USIM中具有語音/視訊呼出。如果條件之一滿足，則UE 301決定離開RRC_Connected狀態。在步驟322中，UE 301發送RRC訊息以通知網路UE想要離開RRC_Connected狀態以及發起RRC連接釋放進程。在步驟323中，UE 301從網路接收RRC連接釋放訊息。作為回應，在步驟331中，按照網路在RRC連接釋放訊息中所指示的，UE 301釋放RRC連接並且進入RRC_Idle或RRC_Inactive狀態。
第4圖示出了依據一個新穎方面的LTE/5G網路中UE發起的RRC連接釋放進程的另一實施例。在第4圖的實施例中，UE 401是支援複數個USIM卡（例如USIM1和USIM2）的多通用使用者標識符模組（multiple universal subscriber identity module，MUSIM）UE。在步驟411中，UE 401在LTE/5G網路402中建立RRC連接並且透過第一USIM1進入基於USIM1進行資料傳輸所必需的RRC_Connected狀態。UE進入RRC_Connected狀態之後，通常僅能在網路控制下離開RRC_Connected狀態。這是因為RRC狀態應該在UE和網路之間同步。因此，UE自身轉移到RRC_Idle或RRC_Inactive狀態是不可取的。然而，由於USIM2上有更重要的活動，UE 401可能需要切換第二USIM2。
USIM是駐留在UE中的若干軟體應用之一，稱為通用積體電路卡（universal integrated circuit card，UICC）。隨著智慧手機和服務變得更加實惠，他們的使用者傾向於使用不同的行動訂閱（即，USIM卡）來滿足旅行、商務和私人需求。許多UE現在支援複數個USIM卡（MUSIM）以同時在不同的USIM上進行註冊和操作。當UE基於第一個USIM建立信令連接時，由於第二個USIM上有更重要的活動，UE可能需要切換第二個USIM。
在第4圖的實施例中，在步驟412中，UE 401從網路接收RRC重新配置訊息。網路配置UE是否可以向網路提供離開RRC_Connected狀態的請求，例如，啟用UE 401發起RRC連接釋放進程。在步驟413中，UE 401向網路發送回RRC重新配置完成訊息，確認RRC重新配置。在步驟421中，UE 401評估用於觸發RRC連接釋放進程的某些條件。條件可以包括：1）UE在相當長一段時間沒有資料傳輸；或2）UE處於低電量狀態；或3）UE具有來自另一個USIM的語音/視訊呼入；或4）UE在另一個USIM中具有語音/視訊呼出。如果條件之一滿足，則UE 401決定離開RRC_Connected狀態。在步驟431中，UE 401發送RRC訊息以通知網路UE想要離開RRC_Connected狀態以及發起RRC連接釋放進程。
在第4圖的示例中，UE 401透過USIM1建立RRC連接，但是，由於存在基於USIM2的呼入或呼出，因此現在希望離開RRC_Connected狀態。UE 401還可以被配置為提供用於離開RRC_Connected狀態的MUSIM輔助資訊。例如，UE可以接收配置MUSIM離開輔助資訊（
musim-LeaveAssistanceConfig），以用於UE針對MUSIM目的報告離開RRC_Connected的輔助資訊。在這種情況下，USIM1上的RRC連接釋放進程應該在有限的持續時間內完成，從而使得UE能夠及時完成USIM2上的活動。因此，如果UE 401需要離開RRC_Connected狀態並且計時器T346g沒有正在運行，則UE 401發起UE輔助資訊（
UEAssistanceInformation）訊息的傳輸以提供用於離開RRC_Connected的MUSIM輔助資訊，並且UE 401開啟計時器T346g，其中計時器值設置為
musim-LeaveWithoutResponseTimer（在時間T1）。如果UE 401偏好離開RRC_Connected狀態，則UE 401可以將MUSIM偏好的RRC狀態（
musim-PreferredRRC-State）設置為偏好RRC狀態，例如，RRC_Idle或RRC_Inactive。在時間T2，計時器T346g到期。在步驟432中，網路可以發出RRC連接釋放訊息，但它從未被UE接收到，或者網路從未發出任何RRC連接釋放訊息。在T346g到期時，在步驟441中，UE 401釋放RRC連接並且進入RRC_Idle狀態。
第5圖為依據本發明的一個新穎方面的LTE/5G網路中用於降低功耗的UE發起的RRC連接釋放進程的方法的流程圖。在步驟501中，UE在無線通訊網路中建立RRC連接，其中UE處於RRC_Connected狀態。在步驟502中，UE評估UE發起的RRC連接釋放進程的條件滿足。在步驟503中，UE發送RRC訊息，該RRC訊息包括指示UE偏好離開RRC_Connected狀態的離開指示。在步驟504中，UE在從網路接收到RRC連接釋放訊息時，釋放所建立的RRC連接並且離開RRC_Connected狀態。在一個示例中，按照RRC連接釋放訊息所指示的，UE進入RRC_Idle狀態或RRC_Inactive狀態。在另一個示例中，UE本地釋放RRC連接並且在計時器到期時進入RRC_Idle狀態。
雖然出於說明目的，已結合特定實施例對本發明進行描述，但本發明並不局限於此。因此，在不脫離申請專利範圍所述之本發明範圍之情況下，可對描述實施例之各個特徵實施各種修改、改編和組合。
100:EPS/5GS網路
110:EPC/5GC
401,301,101:UE
201,211:無線設備
200:框圖
207,208,217,218:天線
203,213:處理器
202,212:記憶體
210,220:程式指令和資料
206,216:RF收發器模組
205,215:RRC連接處理模組
221,231:控制和配置電路
204:排程器
209:尋呼和行動性管理模組
214:註冊模組
219:計時器
230:RRC狀態處理電路
225:USIM卡
302,402:LTE/5G網路
501,502,503,504,121,131,132,141,142,311,312,313,321,322,323,331,411,412,413,421,431,432,441:步驟
附圖示出了本發明之實施例，其中相同數字指示相同組件。
第1圖依據本發明一個新穎方面示出了EPS/5GS網路中用於減少功耗的支援UE發起的RRC連接釋放以進入RRC_IDLE/Inactive狀態的使用者設備（UE）。
第2圖是依據本發明的實施例的UE和基地台的簡化框圖。
第3圖示出了依據一個新穎方面的LTE/5G網路中UE發起的RRC連接釋放進程的一個實施例。
第4圖示出了依據一個新穎方面的LTE/5G網路中UE發起的RRC連接釋放進程的另一個實施例。
第5圖是依據本發明的一個新穎方面的LTE/5G網路中用於減少功耗的UE發起的RRC連接釋放進程的方法的流程圖。
501,502,503,504:步驟
Claims (9)
- 一種減少功耗的方法，包括：一使用者設備在一無線通訊網路中建立一無線電資源控制連接，其中該使用者設備處於無線電資源控制連接狀態；評估使用者設備發起的無線電資源控制連接釋放進程的一條件滿足；發送一無線電資源控制訊息並且在發送該無線電資源控制訊息時開啟一計時器，該無線電資源控制訊息包括指示該使用者設備偏好離開該無線電資源控制連接狀態的一離開指示；以及在從該無線通訊網路接收到一無線電資源控制連接釋放訊息時，釋放所建立的該無線電資源控制連接並且離開該無線電資源控制連接狀態，其中在該計時器到期時該使用者設備本地釋放該無線電資源控制連接並且進入無線電資源控制空閒狀態。
- 如請求項1所述的減少功耗的方法，其中，該條件包括該使用者設備在一預定義時間段沒有資料傳輸。
- 如請求項1所述的減少功耗的方法，其中，該條件包括該使用者設備處於一低電量狀態。
- 如請求項1所述的減少功耗的方法，其中，該使用者設備支援複數個通用使用者標識符模組，以及其中該無線電資源控制連接基於一第一通用使用者標識符模組建立。
- 如請求項4所述的減少功耗的方法，其中，該條件包括該使用者設備具有來自一第二通用使用者標識符模組的一語音呼入；或在該第二通用使用者標識符模組中具有一語音呼出。
- 如請求項1或4所述的減少功耗的方法，其中，該使用者設備被配置為經由該離開指示向該無線通訊網路提供一通用使用者標識符模組輔助 資訊。
- 如請求項1所述的減少功耗的方法，其中，該使用者設備按照該無線電資源控制連接釋放訊息所指示的進入無線電資源控制空閒狀態或無線電資源控制非活躍狀態。
- 如請求項1所述的減少功耗的方法，其中，該使用者設備從該無線通訊網路接收一無線電資源控制重新配置，該無線電資源控制重新配置使能該使用者設備請求離開該無線電資源控制連接狀態。
- 一種減少功耗的使用者設備，包括：一無線電資源控制連接處理電路，用於在一無線通訊網路中建立一無線電資源控制連接，其中該使用者設備處於無線電資源控制連接狀態；一無線電資源控制狀態處理電路，用於評估使用者設備發起的無線電資源控制連接釋放進程的一條件滿足；一發送器，用於發送一無線電資源控制訊息，該無線電資源控制訊息包括指示該使用者設備偏好離開該無線電資源控制連接狀態的一離開指示；以及一接收器，從該無線通訊網路接收一無線電資源控制連接釋放訊息，其中該使用者設備在從該無線通訊網路接收到該無線電資源控制連接釋放訊息時，釋放所建立的該無線電資源控制連接並且離開該無線電資源控制連接狀態其中該使用者設備在發送該無線電資源控制訊息時開啟一計時器，其中在該計時器到期時該使用者設備本地釋放該無線電資源控制連接並且進入無線電資源控制空閒狀態。
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