CN101627587B - 在基于分组的蜂窝***中在时间上调适传输和接收 - Google Patents

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Abstract

操作基于分组的通信***中的第一收发器以实现效率。该收发器包括用于与第二收发器进行双向通信的接收器和发射器。在多种实施例中，数据和控制业务调度能够在单个传输和/或接收实例期间捆绑多个不相关的项目。在一个方面中，接收器操作包括从第二收发器接收第一信号，该第一信号要求向第二收发器发送返回链路信息。确定第一收发器可以开始返回链路信息和与第一信号承载的信息不相关的发起链路信息的捆绑传输的时间段。在确定的时间段内，开始发起链路信息和返回链路信息的捆绑传输。可将足以支持接收和/或传输的功率的应用限于仅在那些组件被使用时。

Description

在基于分组的蜂窝***中在时间上调适传输和接收
背景技术
本发明涉及基于分组的蜂窝通信***，并且更确切来说涉及用于减少通信设备的接收和传输次数，从而减少通信设备中的功耗的方法和设备。
蜂窝通信***正变得越来越面向分组(例如利用因特网协议-“IP”)。例如，第三代伙伴关系项目(3GPP)已通过高速分组访问(HSPA)扩充了宽带码分多址(WCDMA)，该高速分组访问提供相应于分组服务进行优化的运输和控制信道。可预期，在将来的***中，甚至如语音的典型电路交换的服务将通过基于分组的***来传送(例如基于IP的语音-“VoIP”)。这可通过例如针对低数据速率分组服务(例如VoIP)优化的连续分组连接性(CPC)(3GPP标准的版本7)、HSPA标准的演进来证明。又如，新的基于正交频分复用(OFDM)的***、长期演进(LTE)将是仅基于分组的***，其中语音必须通过VoIP传送。
具有基于分组的结构使得通信终端能够进入在分组的接收和传输之间的“休眠”模式。休眠模式通常包括禁用无线电发射器和/或无线电接收器(在不连续的传输/不连续的接收-“DTX/DRX”中)以及用于无线电信号的调制和解调的一个或多个其他基带处理器。DTX/DRX的使用允许功耗能显著下降。
在基于分组的***中，分组沿着下行链路(DL)方向以及上行链路(UL)方向传送。在任何一种情况下，传输均视为在本文中通篇称为“发起链路”的链路上进行。在现代基于分组的***中，分组的接收方通常沿着相反方向(在本文中通篇称为“响应链路”的链路中)传送信息，该消息指示分组是否被正确(确认或“ACK”)或错误地(否定确认或“NAK”)解码(ACK/NAK信令)。如果出现NAK，则重发该分组。因此，在DL方向上，基站收发器(例如，通用移动电信***-“UMTS”中的“节点B”)向用户设备(UE)传送数据分组，该UE将分组解码并上行向基站收发器传送ACK或NAK。如果传送NAK，则重发相同的分组，并且UE将该分组(在所说的“自动重复请求”-“ARQ”***中单独地，或者与在所说的“混合自动重复请求”-“HARQ”***中较早接收的分组结合)来解码。在UL方向上进行相同的过程，但是UE作为发射器而基站收发器作为接收器。
分组传输的协议和定时以及分组传输与它们对应的ACK/NAK之间的确切定时关系取决于哪些规范在实施。例如，在HSPA DL中，ACK/NAK应该在接收到DL分组之后约5毫秒从UE传送，而对UL分组的ACK/NAK应该在接收到UL分组之后6.5-8.5毫秒之间传送。又如，在一些***(例如HSPA UL)中，UE可以无需来自基站的许可来传送(小)分组，而在其他***(例如LTE)中，UE总是被要求发出调度请求，该调度请求为传送信息而请求UL资源的分配。
在典型的***中，DL的利用与UL的利用是分开的；即DL分组独立于UL分组被接收。这降低了进入DRX/DTX模式的可能性(并因此降低节能的可能性)，因为对于传送/接收分组和ACK/NAK控制信令都需要将无线电打开。
蜂窝***的另一个重要方面是移动性。为了能够执行切换，UE必须定期测量它的环境。在HSPA中以及在LTE中，允许重复使用1，这意味着相邻小区在相同的载波上传送。由此，本发明人认识到UE同时接收数据和执行DL信号强度测量(频率内测量)在理论上是可能的。但是，在常规***中，用于切换的测量是独立于分组接收和传输来进行的，因为这进一步降低进入休眠模式的可能性，所以降低了可以另外通过优化使用DRX/DTX能力获得的潜在节能。
鉴于上文的整体论述，显而易见，需要更优化地利用***潜能来降低功耗的方法和设备。
发明内容
应该强调的是术语“包括”和“包含”在本说明书中使用时取义为指出所提出的特征、整体、步骤或组件的存在，但是这些术语的使用不排斥一个或多个其他特征、整体、步骤、组件或它们的集合的存在或附加。
根据本发明的一个方面，上面的目的以及其他目的在用于在基于分组的通信***中操作第一收发器的方法和设备中实现，其中该第一收发器包括用于与第二收发器双向通信的接收器和发射器。此类操作包括至少部分地基于第一收发器的不相关的操作的期望的执行时间来确定第一收发器的第一操作的执行时间。在使得第一收发器将彼此不相关的收发器操作捆绑(bundling)的过程中使用确定的执行时间和期望的执行时间。许多备选实施例利用此原理。
在一个方面中，操作第一收发器包括，使第一收发器传送捆绑的信息，其中捆绑的信息包括发起链路信息和响应链路信息。例如，发起链路信息可以是数据分组(例如基于IP的语音-“VoIP”分组)而响应链路信息可以是ACK/NAK。
在另一个方面中，操作第一收发器包括操作接收器以在发起链路上从第二收发器接收第一信号。在确认第一信号承载的信息要求将返回链路信息发送到第二收发器之后，确定第一收发器可以开始返回链路信息和与第一信号承载的信息不相关的发起链路信息的捆绑传输的时间段。然后，在确定的时间段内，开始发起链路信息和返回链路信息的捆绑传输。
在此类实施例中，在操作接收器以从第二收发器接收第一信号之前，可以使与第一信号承载的信息不相关的发起链路信息对于第一收发器可用。为了处理此类情况，在一些实施例中，确定第一收发器可以开始发起链路信息与响应链路信息的捆绑传输的时间段包括，检测与第一信号承载的信息不相关的发起链路信息的可用性；以及将预定的响应延迟时间加上第一信号承载的信息的到达时间。例如，第一信号承载的信息可以是第一VoIP分组；响应链路信息可以是ACK/NACK，它指示第二收发器是否应该重发第一VoIP分组；以及与第一信号承载的信息不相关的发起链路信息可以是第二VoIP分组。在另一个示例中，第一信号承载的信息可以是调度请求；响应链路信息可以是资源分配信息；以及与第一信号承载的信息不相关的发起链路信息可以是VoIP分组。
在另一个方面中，操作第一收发器可以包括，使第一收发器接收捆绑的信息，其中捆绑的信息包括发起链路信息和响应链路信息。例如，发起链路信息可以在指示第一收发器的无线电环境(例如用于切换测量)的信号上承载；以及响应链路信息可以是ACK/NAK。
在又一个方面中，操作第一收发器可以包括操作发射器以向第二收发器传送发起链路信息信号。确定第一收发器将预期接收到对发起链路信息信号的响应的时间段。响应检测到第一收发器应该执行第一收发器的无线电环境的一个或多个测量，第一收发器在第一收发器将预期接收到对发起链路信息的响应的时间段内执行捆绑的接收器操作，捆绑的接收器操作包括接收对发起链路信息信号的响应和指示第一收发器的无线电环境的信号。
在又一个方面中，第一收发器的操作可以包括确定第一收发器将预期在发起链路上接收到第一信号的时刻。在检测到发往第二收发器的信息可用于传输之后，第一收发器中的逻辑通过从第一收发器将预期接收到第一信号的时刻减去预定的响应延迟时间来确定第一收发器将开始传送承载发往第二收发器的信息的第二信号的较早时刻。然后，在该较早的时刻，将第二信号传送到第二收发器。此后，在包括第一收发器将预期接收到第一信号的时刻的时间段内，执行捆绑的接收器操作，其包括在发起链路上接收第一信号并在响应链路上接收对第二信号的响应。
在又一个方面中，第一收发器操作可以包括将发起链路信息传送到第二收发器，并从第二收发器接收不相关的发起链路信息。此类操作允许收发器能够将发射器和接收器操作合并在相同的时间窗口内。
在一个此类实施例中，第一收发器操作包括从第二收发器接收调度请求。响应接收的调度请求，确定资源分配信息，它包括第二收发器应该开始将运送发起链路信息的第一信号传送到第一收发器的将来时刻的指示符，其中确定资源分配信息至少部分地基于何时第一收发器将能够将运送发起链路信息的第二信号传送到第二收发器。然后，在包括该将来时刻的时间段内，操作发射器以传送第二信号，而基本同时地操作接收器以接收第一信号。
在一些备选中，确定资源分配信息包括，检测要由第二信号运送的发起链路信息是否可用，以及如果要由第二信号运送的发起链路信息不可用，则在确定第二收发器应该开始将运送发起链路信息的第一信号传送到第一收发器的将来时刻的指示符之前，等待要由第二信号运送的发起链路信息变得可用。
其他方面包括操作接收器以仅在预定的时刻处监听调度请求；和/或操作发射器以仅在预定的时刻将资源分配信息发送到第二收发器。
附图说明
通过结合附图阅读下文的详细描述，将理解本发明的目的和优点，其中：
图1是示范实施例中UE的组件执行的步骤/过程的流程图。
图2是备选示范实施例中参与VoIP通信的UE的组件执行的步骤/过程的流程图。
图3是又一个备选示范实施例中参与VoIP通信的UE的组件执行的步骤/过程的流程图。
图4是调适成实现本发明的各个方面的示范UE的框图。
图5是示范实施例中参与VoIP通信的节点B的组件执行的步骤/过程的流程图。
图6是备选示范实施例中参与VoIP通信的节点B的组件执行的步骤/过程的流程图。
图7a和7b图示根据图6的示范实施例的各种操作的相对定时。
具体实施方式
现在将参考附图描述本发明的各种特征，附图中相似的部件以相同的引用符号标识。
现在将结合多个示范实施例以更详细地描述本发明各个方面。为了便于理解本发明，依据计算机***或能够执行编程的指令的其他硬件的元件执行的动作序列来描述本发明的许多方面。将认识到在每个实施例中，各个动作可以由专门的电路(例如互连以执行专门功能的分立逻辑门)、一个或多个处理器执行的程序指令或二者的组合来执行。而且，本发明还可以视为整体地在任何形式的计算机可读载体内实施，诸如固态存储器、磁盘、光盘或载波(诸如射频、音频或光学频率载波等)，所述任何形式的计算机可读载体包含使处理器实现本文描述的技术的适当的计算机指令集。因此，本发明的各个方面可以采用多种不同形式来实施，并且所有这些形式视为在本发明的范围内。对于本发明的各个方面的每一个方面，可以在本文将任何此类形式的实施例称为“配置成执行描述的动作的逻辑”或备选地称为“执行描述的动作的逻辑”。
广义地考虑，符合本发明的实施例的方面包括将甚至不相关的信息项合并成单个捆绑或将它们合并成单个发射器和/或接收器操作。这不仅使收发器能够利用其尽可能多的信息传递能力，而且还产生更长的收发器不活动的时间期间(stretch)，在此时间期间收发器能够以低节能方式工作。
“捆绑”可以采用多种方式来实现。例如，可以通过使用不同的扩频码(spreading code)(例如在WCDMA或其他码分多址***中)来同时(例如并行地或同时地)发送不同的信息。同时传输可以是全部的(即，多个传输全部在彼此相同的各自的时刻开始和结束)或部分的，即在某个时间段内重叠，诸如在一个传输耗时比另一个传输长时，或在一个传输开始而较早开始的另一个传输继续进行时或这些情况的组合。备选地，可以将不相关的信息项组合在同一个分组中，这减少了开销(例如，只有单个报头、只有一个例如放大器、压控振荡器、晶体等的加电的整定周期(settling period))。甚至可以通过如下方式来实现捆绑：将收发器操作合并以允许传输和接收同时进行，或例如在半双工或TDD***中一个紧接着一个地进行以使发射器和接收器之间共享的电路能够在该持续时间内保持加电，从而免去此电路的整定时间。正如本文使用的，术语“捆绑”定义为包括这些可能性的每一种可能性。
在一个方面中，本发明的各个实施例通过捆绑另外将是独立调度的传输和接收事件的事件，以便例如捆绑的发射器和/或接收器操作在单个传输和/或接收实例(instance)中将发起链路信息与响应链路信息一起传递，从而减少了利用UE的收发器的时间量(并因此增加了UE的DTX/DRX周期)。
在一个实施例中，UE发起链路分组传输/接收时间调适成与已知应该传送/接收(不相关的)响应链路信息的时间瞬间相吻合。例如，在HSPA***中，每个UE设计成在DL上接收到发起链路信息之后5毫秒传送ACK/NAK(响应链路信息)。UE因此可以通过调度UL分组(发起链路信息)与ACK/NAK(响应链路信息)同时传送来减少其收发器被打开的时间量。
又如，可应用于HSPA***，每个UE设计成预期在已传送UL分组之后6.5-8.5毫秒接收到ACK/NAK(响应链路信息)。因为已知UE的接收器将在此时被打开，所以UE可以通过将切换测量调度为同时进行来减少其接收器打开的时间量。在此上下文中，被测量的信号并非响应UE传送的任何内容，并且因此可以视为在发起链路上进行。
调度利用相同收发器操作(即，接收或传输)的独立操作以捆绑成单个收发器激活实例的这种技术适于延迟敏感的分组服务，例如VoIP，其中按规律的间隔生成分组(例如，每20毫秒从语音编码器输出一次语音分组)，以及需要低延迟的场合(例如在VoIP中，最大可接受延迟是60毫秒，这意味着每60毫秒能够传送3个分组，而非每20毫秒传送1个分组)。对于此类服务，UE可以缓存某个量的数据，并将该数据与从节点B接收的数据所关联的ACK/NAK响应同时传送(该接收的数据将在已知的时间窗口内定期接收到，例如至少每60毫秒一次)。
因此这些技术允许UE实质性地减少将其收发器打开的时间量，从而实质性地增加DTX/DRX周期。这又促使UE功耗的显著降低。现在将在下文中更详细地描述这些和其他方面。
确信具体示例的使用将有助于理解本发明的各种方面，并且为此，在本文中使用具有VoIP服务的HSPA情况来作为初始示例。之后，本文为说明的目的而使用包含具有VoIP的LTE情况的示例。但是，本发明的诸多方面不局限于这些特定情况，或局限于这些特定类型的通信***。
正如较早提及的，在VoIP中，语音编码器每20毫秒一次产生语音分组。IP报头被附加到分组，并将所得到的VoIP分组(发起链路信息)传送到目标接收方(UE或节点B，具体取决于哪个实体在传送)。为了优化网络中的容量，节点B调度器可以决定连接(concatenate)或拆分多个VoIP分组，并从而以更灵活的方式将数据分组传送到UE。但是，由于质量约束，高于60毫秒的延迟是非期望的。因此，从上文可以看到，一旦VoIP发起并运行，UE则可预期至少每60毫秒一次地从节点B接收到VoIP分组。
在UL方向上同样如此。UE可以向节点B相距最高约60毫秒的间隔传送一个或多个VoIP分组(发起链路信息)。
而且，在HSPA***中，允许UE传送无论何时它想传送的数据，只要其发射功率(在增强的绝对授权信道-“E-AGCH”和/或增强的相对授权信道-“E-RGCH”上)保持低于从节点B传送的电平信息所指定的某个电平即可。
此调度自由使得UE有可能调适其传输时间以便实质性地减少发射器的打开时间(即按足以使其执行其传送操作的功率电平激活发射器所持续的时间)。现在将参考图1描述本发明的此方面，图1是示范实施例中参与VoIP通信的UE的组件执行的步骤/过程的流程图。由UE中的语音编码器提供要传送到节点B的VoIP分组(步骤101)。UE大致知道何时它可预期从节点B接收到下一个分组。因此，它不在此时传送它自己的分组，而是将它的分组存储在传送缓存器中(步骤103)。
在适合的时间，UE打开其接收器(步骤105)，并接收预期的DL分组(发起链路信息)(步骤107)。然后关闭接收器(步骤109)，并以常规方式处理接收的分组，例如包括解码(步骤111)。
当是传送ACK/NAK(响应链路信息)的时间(例如在DL上接收到该分组之后5毫秒)时，UE打开其发射器(步骤113)并传送捆绑的信息，其中包含ACK/NAK响应(响应链路信息，因为它响应接收的DL分组)和存储在传送缓存器中的UL VoIP分组(发起链路信息)(步骤115)。此捆绑在HSPA中是可能的，因为在高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)上传送ACK/NAK(即使用给定的信道化码)，而VoIP分组在不同的信道上传送(即它使用不同的信道化码)，即增强的专用物理数据信道(E-DPDCH)。
在ACK/NAK和缓存的UL VoIP分组的传输之后，关闭发射器(步骤117)(即，将其功率降低到不足以支持发射器操作的电平)。UE然后等待直到是预期接收到与刚传送的VoIP分组关联的ACK/NAK的时间为止，此时它打开它的接收器(步骤119)，接收ACK/NAK(步骤121)并关闭接收器(步骤123)。将接收的ACK/NAK解码(步骤123)，并响应是否接收到ACK或NAK来执行后续步骤(未示出)。
在另一个方面中，节点B可以遵循将DL分组的传输定时为与ACK/NAK的传输相符的相似过程。当执行此过程时，UE在步骤121中，不仅接收到ACK/NAK(响应链路信息)，而且接收到DL(VoIP)分组(发起链路信息)(未示出)。然后，步骤123的处理不仅包括ACK/NAK解码，而且还包括(VoIP)分组解码(未示出)。
正如较早提到的，调度自由使得UE有可能调适其各个接收时间以便实质性地减少接收器的打开时间。现在将参考图2描述本发明的此方面，图2是示范实施例中参与VoIP通信的UE的组件执行的步骤/过程的流程图。本示例开始于UE激活其发射器以传送捆绑的信息的时间点处，该捆绑的信息包括ACK/NAK(响应链路信息，因为它响应较早接收到的分组，未示出)和存储在传送缓存器中的VoIP分组(发起链路信息)(步骤201，相当于上文描述的步骤115)。在备选实施例中，执行VoIP分组的传输而不将其与ACK/NAK捆绑(未示出)。在此传输之后，关闭发射器(步骤203，相当于上文描述的步骤117)。
刚传送了VoIP分组，UE现在处在预期从节点B接收到ACK/NAK(响应链路信息)的位置，这时需要打开UE的接收器。因此，在本实施例的方面中，UE确定是否可以通过与例如其控制单元(例如具有网络初始化的定时器)检查来确认是否是执行切换测量(或更普遍地，UE的无线电环境的任何测量)的时间来实现调度效率(判断框205)。通常，UE需要大约每50-70毫秒一次地执行切换测量。每个切换测量的持续时间约为10毫秒。
如果不是执行切换测量的时间(离开判断框205的“否”路径)，则执行ACK/NAK接收处理(步骤207)。ACK/NAK接收处理与上文相应于步骤119、121、123和125所描述的一样，这使得无需在此重复描述。
但是，如果是执行切换测量的时间或接近执行切换测量的时间(离开判断框205的“是”路径)，则UE等待直到是预期接收到与刚传送的VoIP分组关联的ACK/NAK的时间为止，并且那时打开其接收器(步骤209)。在接收器打开的情况下，UE将ACK/NAK(响应链路信息)的接收与切换测量的执行捆绑(步骤211)，此步骤包括接收来自其他发射器的信号(发起链路信息)，这些信号指示UE的无线电环境。当这两个任务都已完成时，UE关闭接收器(步骤213)。使用本领域公知的技术将接收的ACK/NAK解码并分析切换测量(步骤215)。响应是接收到ACK还是NAK以及还基于是否应该执行切换来执行后续步骤。这些方面超出本发明的范围，并因此此处未示出。
将认识到切换测量通常可能花费比接收ACK/NAK所需的时间量更长的时间来执行。因此，可以预期切换测量与ACK/NAK的接收重叠。根据与本发明一致的实施例的方面，UE将切换测量定时成在将确信与ACK/NAK的接收有某个重叠的时刻处开始，即使这意味着将为切换测量先前调度的开始时间调整可接受的时间量，或超前或滞后调度。
现在将描述另一个示范实施例，该实施例说明本发明的一个方面，其中UE以如下方式调适其操作：将单独的接收操作合并，以使那些接收操作作为同一个接收激活实例的一部分来进行(即，提供给接收器的功率电平足够使它能够执行接收操作的时间段)。现在将参考图3描述本发明的此方面，图3是此示范实施例中参与VoIP通信的UE的组件执行的步骤/过程的流程图。
在此实施例中，UE具有使它能够确认它预期从节点B接收到数据分组(发起链路信息)的将来时间点或时刻t的信息(步骤301)。UE然后确定在传送缓存器中它是否有任何分组(发起链路信息)准备传送(判断框303)。如果没有(离开判断框303的“否”路径)，则它按常规方式在时间t接收并处理预期的数据分组。
但是，如果在传送缓存器中有分组(离开判断框303的“是”路径)，则UE将该分组的其传输时间调适成使它将在时间t-τ处开始，其中τ是预定义的响应延迟时间(即，UE传输分组与它可预期从节点B接收到关联的ACK/NAK的时间之间的预期延迟)。在此HSPA示例中，τ在6.5-8.5毫秒的范围内，确切的数字根据从位于节点B中的较高层信令接收的UL/DL定时信息而定。因此，在时间t-τ处向节点B传送UE从传送缓存器中检索的分组(步骤307)。对于任何给定实施例，τ的具体值不限于上文指示的示范值范围，而是取决于与设计UE操作所在的具体***关联的定时。
通过以此方式调度数据分组的传输，UE现在预期在一个接收器激活实例中接收捆绑的信息，该捆绑的信息包括较早提到的预期的数据分组(发起链路信息)以及与刚传送的分组关联的ACK/NAK(响应链路信息)。因此，UE刚好在时间t之前打开它的接收器(步骤309)。UE然后接收预期的数据分组和ACK/NAK(步骤311)。当二者都已被接收到时，UE关闭它的接收器(步骤313)，然后以公知的方式将ACK/NAK解码以及处理接收到的数据分组(步骤315)。
为了说明本发明的各个方面，上述示例包含了VoIP分组。但是，完全无需包括VoIP分组。相反，本发明的多个方面也可应用于其他类型的信息的传输和接收，例如调度请求、切换命令和其他控制信息。因此，本发明的各种实施例不局限于包括VoIP分组。
图4是调适成实现本发明的各个方面的示范UE 400的框图。UE400包括用于接收数据分组和将其下变频的前端接收器(FE RX)401。前端接收器401将基带信号提供到检测器403，检测器403将接收的信号解调。然后将检测器403生成的数据提供到其他组件以进行进一步处理(未示出)。
UE 400还包括前端发射器(FE TX)405。要传送的数据被存储在传送缓存器407中，传送缓存器407由控制单元409来控制。控制单元409使用接收器分组定时信息和有关UL/DL ACK/NAK定时关系的信息来决定最优传输时间，该最优传输时间是在如下意义上而言的：优选地，将捆绑尽可能多的信息以便在同一个发射器激活实例期间来传输(例如，UL VoIP分组、对接收的DL分组的ACK/NAK响应以及即将到达的UL分组的UL调度请求)。
当控制单元409确定应该进行传输时，打开前端发射器405，并将数据从传送缓存器407馈送到调制器411。然后将调制的基带信号馈送到前端发射器405，前端发射器405将调制的基带信号上变频到发射器的载波频率。然后通过天线413将生成的无线电信号传送到节点B。当传输结束时，关闭前端发射器405。
控制单元409还控制前端接收器401的操作，并以增加(和优选地最大化)可以在单个接收器激活实例中接收的信息项目的数量为目的来调度各种操作(例如，正如较早描述的)，从而使打开前端接收器401的时间量最小化以及使不间断的接收器“关闭时间”的量最大化。
到此为止，本文描述着重于这些技术：当应用于UE的操作时，使该UE能够调适基于分组的蜂窝***中分组和其他信息的接收和传输以实现实质性地减少打开UE的发射器和接收器的次数。但是，本发明绝不局限于仅在UE中的应用。相反，上文说明的基本技术同样可应用于其他收发器设备，例如蜂窝通信***的节点B(或等效物)。例如，考虑OFDM LTE***的情况。在LTE中，在UE能够传送分组之前需要UE发送UL调度请求(发起链路信息)。响应该调度请求，节点B向UE发送DL资源分配信息(响应链路信息)，以标识UE可以何时(时间上)以及何处(在频率上)发送UL分组(例如，VoIP分组)。正如现在将参考图5对此进行描述，此布置允许执行有益的调度调适，图5是示范实施例中参与VoIP通信的节点B收发器的组件执行的步骤/过程的流程图。
该示例开始于在节点B处使DL分组(发起链路信息)(例如VoIP分组)可用于发往UE的DL传输的时间点处(步骤501)。并不在第一可用时刻传送该DL分组，而是节点B将该DL分组存储在传送缓存器中(步骤503)，并等待直到它已从UE接收到UL调度请求(发起链路信息)为止(步骤505)。理论上，节点B无需关心因等待接收UL调度请求太久而导致破坏下行链路质量需求，因为它知道该请求应该在可接受的预定义时间段内发出。但是，实践中，优选地包括超时逻辑(未示出)，它确保DL分组将不晚于最后可能时刻(按质量需求确定)被传送，即使未接收到UL调度请求(例如，由于UL中的错误)。
当接收到UL请求(发起链路信息)时，节点B确定响应该UE的UL请求的资源分配信息(响应链路信息)(步骤507)。节点B随后打开其发射器(步骤509)，然后传送捆绑的信息，该捆绑的信息包括资源分配信息(响应链路信息)和已存储在传送缓存器中的DL分组(发起链路信息)(步骤511)。在此传输之后，可以关闭节点B的发射器(步骤513)。实践中，是否关闭发射器将取决于是否调度eNode B向***中的另一个UE传送，这将需要保持eNode B的发射器打开。但是，将认识到，即使eNode B在步骤513完成之后保持其发射器打开，UE仍从这种调度策略中获益，因为它(UE)能够将其多个接收实例捆绑成单个实例，从而允许UE的收发器在其他时间关闭。
除了通过同时传送资源分配信息和DL分组以在节点B中实现节能外，UE也因如下情况而获益：其接收器无需在分散的多个时间打开来接收此信息。而且，节点B可以通过以如下方式确定资源分配信息而有利于进一步节能：将UE的上行链路分组传输(发起链路信息)和与DL分组关联的ACK/NAK(响应链路信息)进行时间对齐，使得UE可将那两种信息捆绑以在相同的传输实例期间传输，从而减少UE的“发射器打开”时间和节点B的“接收器打开”时间。
可以通过应用上述技术来调适各种其他信息单元的传送和接收时间以实现捆绑来实现再进一步的节能。为了更好地认识到这些节约，考虑在基于分组的***中，一般任何时间均可以在信道上发送数据突发。具有在任何时间发送突发的可能性对于低功率操作是有害的，因为终端不得不持续地监听信道。这解释了如WLAN802.11(WiFi)这样的完全基于分组的***中的高功耗。在目前指定的3GPP LTE***中，增强节点B(“eNode B”)控制信道上的所有数据交换，所以存在实现效率的机会。
继续以LTE为例，由位于eNode B中的调度器来进行对不同的终端分配资源(上行链路和下行链路方向上兼有)。该调度器可以直接通过向UE通知DL共享控制信道上的分配来为下行链路传输分配资源块(每个资源块被定义为频率和时间块)。对于上行链路资源分配，如前文提到的，在能够发送数据之前，UE首先必须发送调度请求。当接收到调度请求时，eNode B内的调度器将通过生成UL资源分配信息并将其传送到UE来进行响应，这告知UE它(UE)可以在何时、何处使用UL资源以及可以使用UL资源多久。
调度器的行为对于终端的最终性能特征是至关重要的贡献，不仅在吞吐量方面而且在功耗方面也是如此。为了降低UE参与低速率分组通信时的功耗(例如用于VoIP用户)，应该实现低功率模式。这些低功率模式优选地将所有上行链路和下行链路事务集中在短时间窗口内，以便使终端(UE)能够在大多数时间休眠而非持续地监听信道。为了实现此目的，优选地定义可以进行特定事务的特定时间点。这些预定义的特定时间点应该对于UE和eNode B都是已知的。UE随后将只需在这些特定时间点处以及附近“醒来”(wake up)。对于低速率数据服务用户(例如，VoIP用户)，调度器应该尝试将所有上行链路和下行链路事务尽可能地调度到在单个时间窗口内发生。再次以VoIP为例，已知的是，平均来说，VoIP分组每20毫秒到达。这意味着上行链路和下行链路VoIP分组将在20毫秒时间窗口内到达，虽然并不确切地知道它们到达的确切时间。(这与电路交换的语音呼叫行为相反。)如现在将结合下面的示范实施例来进行描述，可以有利地使用此行为。
图6是备选示范实施例中参与VoIP通信的eNode B(或等效物)的组件执行的步骤/过程的流程图。eNode B确定DL分组(发起链路信息)是否可用于传输(判断框601)或已经从UE接收到UL请求(发起链路信息)(判断框603)。如果都不存在(离开判断框601和603的每一个的“否”路径)，则eNode B继续等待这二者之一发生。(出于举例的目的，检查可用的DL分组示出为在检查UL请求之前发生，但是当然在一些体系结构中可以将这些步骤的具体次序颠倒或甚至可以同时执行这些步骤，因为这并非本发明的本质特征。)
如果DL分组可用于传输(离开判断框601的“是”路径)，则将该分组存储在eNode B的传送缓存器中(步骤605)，并且eNode B等待直到它从UE接收到UL分配请求为止(步骤607)。当接收到UL分配请求时，eNode B中的调度器确定资源分配信息，该资源分配信息提供在时间t开始的某个将来时间窗口处将DL分组的传输和UL分组的接收捆绑(步骤609)。eNode B随后打开其发射器(步骤611)，将该资源分配信息传送到UE(步骤613)，并将其发射器关闭(步骤615)。
eNode B然后等待直到刚好时刻t之前(步骤617)，在此时间点处它打开其发射器和接收器(步骤617)，并将传输其DL分组到UE与从UE接收UL分组捆绑(步骤621)。然后可以将发射器和接收器都关闭(步骤623)，从而允许eNode B进入休眠/低功率模式，直到需要进行下一次传输和/或接收为止。实践中，是否关闭发射器将取决于是否调度eNode B向***中的另一个UE传送分组。但是，将认识到，即使eNode B在步骤621完成之后保持其发射器打开，UE仍从这种调度策略中获益，因为它(UE)能够将其多个传输和接收时间合并到单个时间窗口中，从而允许收发器在其他时间关闭。
返回到判断框603，对于eNode B可能在使DL分组可用之前从UE接收到UL分配请求(离开判断框603的“是”路径)。在此情况中，eNode B等待直到DL分组变得可用于传输为止(步骤625)。当DL分组可用时，eNode B中的调度器确定资源分配信息，该资源分配信息提供在时间t开始的某个将来时间窗口期间将DL分组的传输和UL分组的接收捆绑(步骤step 627)。因为在接收到UE的上行链路分配请求之后，eNode B必须等待DL分组变得可用，所以eNode B不能假定UE处于“唤醒”中并正在监听资源分配信息。相反，eNode B等待直到UE的下一个已知唤醒时间为止(步骤629)，在此时间点处，它可以接着进行步骤611并按较早描述来进行操作。
图7a和7b图示根据图6的示范实施例的各种动作的相对定时。在这些示例的每个示例中，彼此间隔5毫秒的四个唤醒时间实例开始于每20毫秒间隔内的预定义的时刻。每个唤醒时间实例是要参与通信(例如，VoIP)所在的允许时间窗口(唤醒时间实例701)。虽然在其他时间不允许发起事务，但是将在这些预定唤醒时间实例之一处(例如通过UE发出调度请求)发起的事务调度成在稍后时间完成，而不限于预定的唤醒时间实例。UE在这些预定的唤醒时间实例的每个唤醒时间实例处醒来一小段时间(例如最多一个TTI)以便监听共享控制信道。如果UE未被在控制信道上的另一个单元寻址，则它将进入休眠持续另外的5毫秒，直到出现下一个唤醒时间实例为止，并重复此过程。
首先查看图7a的示例，其中示出在时间t1处使VoIP分组在eNodeB中可用。并不立即将此分组转发到UE，eNode B而是等待直到它从UE接收到UL调度请求为止，该UL调度请求为UE在上行链路中发送它的VoIP分组请求资源。该调度请求还可以(例如使用HARQ)请求为重发预留附加的资源块。在某个时间点t2处，在UE内使VoIP分组可用。在下一个出现的预定唤醒时间实例t3处，UE将其UL调度请求发送到eNode B。eNode B随后能够立即在时间t4处以资源分配信息予以响应。该资源分配指示将来时刻t5，在此时间点处将在捆绑的操作中交换分组。因此，eNode B和UE都等待直到时间t5，在此时间点处向对方传送其分组；即基本同时传送/接收UL和DL分组。正如本文使用的，术语“基本同时”包括完全同时/并行的操作、至少部分同时/并行的操作、以及在例如半双工和TDD的环境中时间上足够邻近，从而因例如消除操作发射器和接收器之间共享的电路所需的额外整定时间而实现开销的降低。
需要执行的任何重发紧接着之后进行(在时间t6)，此后eNode B和UE重新进入休眠模式。
可以看到，在图7a的示例中，t2＞t1。因此，DL VoIP分组已经可用并在eNode B中等待，使得当上行链路调度请求到达时，eNode B的调度器能够立即调度UL和DL传输。
图7b图示一个不同的示例，在此示例中，在使eNode B的DL分组可用之前eNode B接收到上行链路调度请求，使得eNode B不能立即调度任何事务。确切地说，在本示例中，在时间t1处，在UE中使UL VoIP分组可用。UE不能对此立即有所动作，而是必须等待直到下一个出现的预定义唤醒时间实例，在时间t2处，才向eNode B发送它的上行链路调度请求。
正如前文提到的，eNode B不能立即响应该上行链路调度请求，因为它尚没有任何分组要在下行链路上传送。稍后某个时间，在时间t3处，在eNode B中使DL VoIP分组可用。eNode B的调度器现在可以确定在捆绑的操作中能交换UL和DL VoIP分组的合适的时间，但是必须等待至下一个出现的预定义唤醒时间实例t4，才将资源分配信息传递到UE。在调度的时间t5处，eNode B和UE在捆绑的操作中交换它们的各自分组，之后在时间t6处进行任何必要的重发。然后eNodeB和UE都可以再次进入休眠模式。
在实践中，增加超时逻辑(未示出)是有利的，超时逻辑将防止一个方向上的分组丢失而直接使另一个方向上的服务质量下降。例如，在图7a的示例中，eNode B将其可用的DL分组保留在缓存器中，直到它从UE接收到调度请求为止。执行此行为，期望应该在足以使eNode B能够满足其下行链路服务需求的时间段内接收到调度请求。但是，如果UE的上行链路调度请求要在传输中变为丢失，则eNode B可以在超出传输其DL分组的最后允许时刻时结束保存它的DL分组。因此，可以采用定时器(未示出)，该定时器将使eNode B不晚于最后可能的可接受时刻传送它的DL分组，即使没有接收到上行链路调度请求。
类似地，在图7b的示例中，可以采用定时器来确保即使由于某种错误，没有DL分组对eNode B可用，eNode B仍在合理的时间内响应UE的上行链路调度请求。
已经参考具体实施例描述了本发明。但是对于本领域人员来说，将容易明白以上文描述的实施例的那些之外的特定形式实施本发明是可能的。所描述的实施例仅是说明性的，而不应视为任何形式的限制。本发明的范围由所附权利要求来给出，而非由前文的描述给出，并且落在权利要求的范围内的所有变化和等效物旨在涵盖在其中。

Claims (28)

1.一种在基于分组的通信***中操作第一收发器的方法，其中所述第一收发器包括用于与第二收发器进行双向通信的接收器和发射器，所述方法包括：
至少部分地基于所述第一收发器的不相关操作的期望的执行时间来确定所述第一收发器的第一操作的执行时间；以及
在使所述第一收发器捆绑与所述第一收发器和所述第二收发器之间的通信相关的、彼此不相关的收发器操作的过程中使用所确定的执行时间和所述期望的执行时间；以及其中使所述第一收发器捆绑彼此不相关的收发器操作的所述过程包括：
使所述第一收发器传送和/或接收捆绑的信息，其中所述捆绑的信息包括发起链路信息和响应链路信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述发起链路信息是数据分组，而所述响应链路信息是ACK/NAK。
3.如权利要求1所述的方法，其中：
至少部分地基于所述第一收发器的所述不相关操作的所述期望的执行时间来确定所述第一收发器的所述第一操作的所述执行时间包括：
操作所述接收器以在发起链路上从所述第二收发器接收第一信号；
确认所述第一信号承载的信息要求向所述第二收发器发送响应链路信息；以及
确定所述第一收发器可以开始所述响应链路信息和与所述第一信号承载的信息不相关的发起链路信息的捆绑传输的时间段。
4.如权利要求3所述的方法，其中：
在操作所述接收器以从所述第二收发器接收所述第一信号之前，使与所述第一信号承载的信息不相关的所述发起链路信息对于所述第一收发器可用；以及
确定所述第一收发器可以开始所述发起链路信息和所述响应链路信息的所述捆绑传输的时间段包括：
检测与所述第一信号承载的信息不相关的所述发起链路信息的可用性；以及
将预定的响应延迟时间加上所述第一信号承载的信息的到达时间。
5.如权利要求4所述的方法，其中：
所述第一信号承载的信息是第一VoIP分组；
所述响应链路信息是指示所述第二收发器是否应该重发所述第一VoIP分组的ACK/NACK；以及
与所述第一信号承载的信息不相关的所述发起链路信息是第二VoIP分组。
6.如权利要求1所述的方法，其中：
至少部分地基于所述第一收发器的所述不相关操作的所述期望的执行时间来确定所述第一收发器的所述第一操作的所述执行时间包括：
确定所述第一收发器将预期接收到对所述发起链路信息信号的响应的时间段；
检测到所述第一收发器应该执行所述第一收发器的无线电环境的一个或多个测量；以及
响应检测到所述第一收发器应该执行所述第一收发器的所述无线电环境的一个或多个测量，执行如下步骤：
在所述第一收发器将预期接收到对所述发起链路信息信号的响应的时间段内，执行捆绑的接收器操作，所述捆绑的接收器操作包括接收对所述发起链路信息信号的响应和指示所述第一收发器的无线电环境的信号。
7.如权利要求3所述的方法，其中：
所述第一信号承载的信息是调度请求；以及
所述响应链路信息是资源分配信息；并且其中与所述第一信号承载的信息不相关的所述发起链路信息是VoIP分组。
8.如权利要求7所述的方法，包括：
检测到在从所述第二收发器接收到所述第一信号时，与所述第一信号承载的信息不相关的所述发起链路信息尚不可用，并因此在确定所述第一收发器可以开始所述响应链路信息和与所述第一信号承载的信息不相关的所述发起链路信息的所述捆绑传输的时间段之前，等待与所述第一信号承载的信息不相关的信息变为可用。
9.如权利要求1所述的方法，其中：
在指示所述第一收发器的无线电环境的信号上承载所述发起链路信息；以及
所述响应链路信息是ACK/NAK。
10.如权利要求1所述的方法，其中：
至少部分地基于所述第一收发器的所述不相关操作的所述期望的执行时间来确定所述第一收发器的所述第一操作的所述执行时间包括：
操作所述发射器以向所述第二收发器传送发起链路信息信号；
确定所述第一收发器将预期接收到对所述发起链路信息信号的响应的时间段；以及
检测到所述第一收发器应该执行所述第一收发器的无线电环境的一个或多个测量。
11.如权利要求1所述的方法，其中：
至少部分地基于所述第一收发器的所述不相关操作的所述期望的执行时间来确定所述第一收发器的所述第一操作的所述执行时间包括：
确定所述第一收发器将预期在发起链路上接收到第一信号的时刻；
检测到发往所述第二收发器的信息可用于传输；以及
通过从所述第一收发器将预期接收到所述第一信号的时刻减去预定的响应延迟时间，确定所述第一收发器将开始传送承载发往所述第二收发器的信息的第二信号的较早时刻；以及
使所述第一收发器捆绑彼此不相关的收发器操作的所述过程包括：
在所述较早的时刻，将所述第二信号传送到所述第二收发器；以及
在包括所述第一收发器将预期接收到所述第一信号的时刻的时间段内，执行捆绑的接收器操作，所述捆绑的接收器操作包括在所述发起链路上接收所述第一信号并在响应链路上接收对所述第二信号的响应。
12.如权利要求1所述的方法，其中：
至少部分地基于所述第一收发器的所述不相关操作的所述期望的执行时间来确定所述第一收发器的所述第一操作的所述执行时间包括：
从所述第二收发器接收调度请求；以及
响应接收到的调度请求，确定资源分配信息，所述资源分配信息包括所述第二收发器应该开始将运送发起链路信息的第一信号传送到所述第一收发器的将来时刻的指示符，其中确定所述资源分配信息至少部分地基于所述第一收发器将在何时能够将运送发起链路信息的第二信号传送到所述第二收发器；以及
使所述第一收发器捆绑彼此不相关的收发器操作的所述过程包括：
在包括所述将来时刻的时间段内，操作所述发射器以传送所述第二信号，而同时操作所述接收器以接收所述第一信号。
13.如权利要求12所述的方法，其中确定资源分配信息包括：
检测要由所述第二信号运送的所述发起链路信息是否可用，以及如果要由所述第二信号运送的所述发起链路信息不可用，则在确定所述第二收发器应该开始将运送发起链路信息的所述第一信号传送到所述第一收发器的所述将来时刻的所述指示符之前，等待要由所述第二信号运送的所述发起链路信息变得可用。
14.如权利要求12所述的方法，其中要由所述第二信号运送的所述发起链路信息是数据分组。
15.一种在基于分组的通信***中操作第一收发器的装置，其中所述第一收发器包括用于与第二收发器进行双向通信的接收器和发射器，所述装置包括：
用于至少部分地基于所述第一收发器的不相关操作的期望的执行时间来确定所述第一收发器的第一操作的执行时间的部件；以及
用于在使所述第一收发器捆绑与所述第一收发器和所述第二收发器之间的通信相关的、彼此不相关的收发器操作的过程中使用所确定的执行时间和所述期望的执行时间的部件；以及其中使所述第一收发器捆绑彼此不相关的收发器操作的所述过程包括：
使所述第一收发器传送和/或接收捆绑的信息，其中所述捆绑的信息包括发起链路信息和响应链路信息。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述发起链路信息是数据分组，而所述响应链路信息是ACK/NAK。
17.如权利要求15所述的装置，其中：
用于至少部分地基于所述第一收发器的所述不相关操作的所述期望的执行时间来确定所述第一收发器的所述第一操作的所述执行时间的部件包括：
用于操作所述接收器以在发起链路上从所述第二收发器接收第一信号的部件；
用于确认所述第一信号承载的信息要求向所述第二收发器发送响应链路信息的部件；以及
用于确定所述第一收发器可以开始所述响应链路信息和与所述第一信号承载的信息不相关的发起链路信息的捆绑传输的时间段的部件。
18.如权利要求17所述的装置，其中：
在操作所述接收器以从所述第二收发器接收所述第一信号之前，使与所述第一信号承载的信息不相关的所述发起链路信息对于所述第一收发器可用；以及
用于确定所述第一收发器可以开始所述发起链路信息和所述响应链路信息的所述捆绑传输的时间段的部件包括：
用于检测与所述第一信号承载的信息不相关的所述发起链路信息的可用性的部件；以及
用于将预定的响应延迟时间加上所述第一信号承载的信息的到达时间的部件。
19.如权利要求18所述的装置，其中：
所述第一信号承载的信息是第一VoIP分组；
所述响应链路信息是指示所述第二收发器是否应该重发所述第一VoIP分组的ACK/NACK；以及
与所述第一信号承载的信息不相关的所述发起链路信息是第二VoIP分组。
20.如权利要求15所述的装置，其中：
用于至少部分地基于所述第一收发器的所述不相关操作的所述期望的执行时间来确定所述第一收发器的所述第一操作的所述执行时间的部件包括：
用于确定所述第一收发器将预期接收到对所述发起链路信息信号的响应的时间段的部件；
用于检测到所述第一收发器应该执行所述第一收发器的无线电环境的一个或多个测量的部件；以及
用于响应检测到所述第一收发器应该执行所述第一收发器的所述无线电环境的一个或多个测量，执行如下步骤的部件：
在所述第一收发器将预期接收到对所述发起链路信息信号的响应的时间段内，执行捆绑的接收器操作，所述捆绑的接收器操作包括接收对所述发起链路信息信号的响应和指示所述第一收发器的无线电环境的信号。
21.如权利要求17所述的装置，其中：
所述第一信号承载的信息是调度请求；以及
所述响应链路信息是资源分配信息；并且其中与所述第一信号承载的信息不相关的所述发起链路信息是VoIP分组。
22.如权利要求21所述的装置，包括：
用于检测到在从所述第二收发器接收到所述第一信号时，与所述第一信号承载的信息不相关的所述发起链路信息尚不可用，并因此在确定所述第一收发器可以开始所述响应链路信息和与所述第一信号承载的信息不相关的所述发起链路信息的所述捆绑传输的时间段之前，等待与所述第一信号承载的信息不相关的信息变为可用的部件。
23.如权利要求15所述的装置，其中：
在指示所述第一收发器的无线电环境的信号上承载所述发起链路信息；以及
所述响应链路信息是ACK/NAK。
24.如权利要求15所述的装置，其中：
用于至少部分地基于所述第一收发器的所述不相关操作的所述期望的执行时间来确定所述第一收发器的所述第一操作的所述执行时间的部件包括：
用于操作所述发射器以向所述第二收发器传送发起链路信息信号的部件；
用于确定所述第一收发器将预期接收到对所述发起链路信息信号的响应的时间段的部件；以及
用于检测到所述第一收发器应该执行所述第一收发器的无线电环境的一个或多个测量的部件。
25.如权利要求15所述的装置，其中：
用于至少部分地基于所述第一收发器的所述不相关操作的所述期望的执行时间来确定所述第一收发器的所述第一操作的所述执行时间的部件包括：
用于确定所述第一收发器将预期在发起链路上接收到第一信号的时刻的部件；
用于检测到发往所述第二收发器的信息可用于传输的部件；以及
用于通过从所述第一收发器将预期接收到所述第一信号的时刻减去预定的响应延迟时间，确定所述第一收发器将开始传送承载发往所述第二收发器的信息的第二信号的较早时刻的部件；以及
使所述第一收发器捆绑彼此不相关的收发器操作的所述过程包括：
在所述较早的时刻，将所述第二信号传送到所述第二收发器；以及
在包括所述第一收发器将预期接收到所述第一信号的时刻的时间段内，执行捆绑的接收器操作，所述捆绑的接收器操作包括在所述发起链路上接收所述第一信号并在响应链路上接收对所述第二信号的响应。
26.如权利要求15所述的装置，其中：
用于至少部分地基于所述第一收发器的所述不相关操作的所述期望的执行时间来确定所述第一收发器的所述第一操作的所述执行时间的部件包括：
用于从所述第二收发器接收调度请求的部件；以及
用于响应接收到的调度请求，确定资源分配信息的部件，所述资源分配信息包括所述第二收发器应该开始将运送发起链路信息的第一信号传送到所述第一收发器的将来时刻的指示符，其中确定所述资源分配信息至少部分地基于所述第一收发器将在何时能够将运送发起链路信息的第二信号传送到所述第二收发器；以及
使所述第一收发器捆绑彼此不相关的收发器操作的所述过程包括：
在包括所述将来时刻的时间段内，操作所述发射器以传送所述第二信号，而同时操作所述接收器以接收所述第一信号。
27.如权利要求26所述的装置，其中用于确定资源分配信息的部件包括：
用于检测要由所述第二信号运送的所述发起链路信息是否可用，以及如果要由所述第二信号运送的所述发起链路信息不可用，则在确定所述第二收发器应该开始将运送发起链路信息的所述第一信号传送到所述第一收发器的所述将来时刻的所述指示符之前，等待要由所述第二信号运送的所述发起链路信息变得可用的部件。
28.如权利要求26所述的装置，其中要由所述第二信号运送的所述发起链路信息是数据分组。
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