專利名稱：具有動態(tài)休眠的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有可以幫助減少能量泄漏的動態(tài)休眠特征的方法和設備。
背景技術：
諸如移動站或無線電臺、手機、無線電設備、膝上型電腦的移動計算設備、無線通信設備等通過具有諸如電池、燃料電池等的有限能量電源的電力存儲設備操作。移動計算設備需要電源，并且在很多情況下，該電源是電池。例如，手機使用多種類型的電池操作。在電池的能量被消耗之前(其通常被稱為“電池壽命”)，移動站一般可以操作的時間量通常是消費者選擇一個牌子或類型的移動計算設備超過另一個牌子時使用的重要標準。術語電池、能量存儲設備和電力存儲設備在此被可交換地使用。
雖然電力存儲設備通?？稍俪潆姡强赡懿槐阌诨蛘呱踔量赡苡糜谟脩粼俪潆?。因此，需要最大化無線計算設備的有用操作時間。另外，當電池比用戶通常期望的更快用完時，不同操作環(huán)境可能使用戶驚奇和/或失望。因此，來自標準或不期望的短電池壽命的改變從用戶視角看是非常不期望的。
由于每次上傳或下載都導致移動設備和服務器中的能量的消耗，因為由于移動設備和服務器之間的無線數(shù)據(jù)交換導致的電力泄漏，這是移動計算設備運行由應用服務器支持的應用程序的特定相關問題。該問題在通常被電池供電并且具有有限可用能量的移動設備中尤其嚴重。因此，期望改進在任何網絡上操作的移動設備的電池壽命。例如，與3G網絡的操作相關，移動設備通常處于與應用服務器的持久互聯(lián)網通信。還期望減少3G網絡上的無效率。
在運行與應用服務器通信的應用的設備中，根據(jù)HTTP1. I通常使用持久互聯(lián)網協(xié)議(IP)會話，使得IP會話保持打開一段預定義時段，諸如30分鐘。持久IP會話的使用是有用的，因為IP會話的每次打開和關閉都要求開銷數(shù)據(jù)的傳輸。因此，從最小化數(shù)據(jù)業(yè)務量并且隨后最小化移動設備中的能量消耗的角度看，維持持久IP會話是有益的。
無線網絡上的操作涉及根據(jù)諸如通用移動電信標準(UMTS)的無線協(xié)議或另一種協(xié)議的操作。諸如UMTS的無線協(xié)議根據(jù)傳輸不同量數(shù)據(jù)的需要來提供不同收發(fā)信機操作狀態(tài)。具有用于傳輸較大量數(shù)據(jù)的較快數(shù)據(jù)傳輸能力的收發(fā)信機操作狀態(tài)要求來自設備的設備能量來源的較高電力。因此，如果要發(fā)送的數(shù)據(jù)量大，則無線收發(fā)信機在活動、或高數(shù)據(jù)速率和高電力狀態(tài)下操作，并且相反地，如果要發(fā)送的數(shù)據(jù)量小，則收發(fā)信機在空閑、或低數(shù)據(jù)率和低電力狀態(tài)下操作。
在持久IP會話期間，存在沒有數(shù)據(jù)業(yè)務的時段。在沒有數(shù)據(jù)業(yè)務的這些時段期間，從能量消耗的角度看，移動設備中的無線收發(fā)信機過渡到空閑狀態(tài)通常是有益的。在 UMTS網絡中，在沒有數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r段期間，在過渡到空閑之前收發(fā)信機停留在活動狀態(tài)的時間量取決于網絡確定的不活動定時器。網絡不活動定時器因網絡不同而改變很大。在一些網絡中，不活動定時器接近最大往返時間(RTT)，其是用于移動設備將消息發(fā)送至諸如應用服務器的接收方、并且用于接收方接收消息和發(fā)送確認消息、并且用于移動設備接收確認消息的最大時間量。網絡不活動時間通常被設置為最差情況RTT值。最差情況RTT值在諸如低信號電力、低接收器電平、高干擾或差接收數(shù)據(jù)質量的不利信令條件下可能發(fā)生。在標準信令條件下，最差情況RTT值導致移動收發(fā)信機停留在活動狀態(tài)比所需要的更長。
因此，在網絡定義的不活動定時器期滿之前，移動設備測量實際RTT并且基于所測量的RTT要求過渡到空閑是有益的并且是一種需要。
在其他網絡中，網絡不活動定時器通常被設置為較長值，其可以包括將后續(xù)消息由移動設備發(fā)送至接收方或者由接收方發(fā)送到移動設備的時間量。例如，在web瀏覽應用中，存在在通常長于RTT的時間T內出現(xiàn)后續(xù)消息的高可能性。因此，取決于網絡設置，存在寬范圍的網絡不活動時段。
更詳細地，在通過網絡配置最初確定的短時段(諸如3秒)之后，在第一網絡上操作的移動設備可以過渡到空閑，并且在由后續(xù)消息的期望時間確定的長得多的時段(諸如 90秒)之后，在第二網絡上操作的移動設備可以過渡到空閑?？梢酝ㄟ^在移動設備上運行的諸如瀏覽器應用的最差情況應用來確定T的值，其中，存在后續(xù)消息的高可能性。例如， 對于web瀏覽應用，可以確定存在被延遲的移動設備用戶響應的高可能性。相反地，很多應用實際具有即時后續(xù)響應。
因此，在網絡定義的不活動定時器期滿之前，移動設備請求過渡到空閑使得請求在取決于運行應用的預定義的時段之后發(fā)生是有益的。例如，如果運行應用僅包括具有后續(xù)數(shù)據(jù)傳送的低可能性的應用，諸如來自應用服務器的數(shù)據(jù)推送服務，則在取決于RTT的時段之后可能發(fā)生到空閑的過渡。如果運行應用包括具有后續(xù)數(shù)據(jù)傳送的高可能性的應用，諸如web瀏覽器，則在取決于通常長得多的T的時段之后可能發(fā)生到空閑的過渡?？商鎿Q地，如果運行應用包括具有后續(xù)數(shù)據(jù)傳送的高可能性的應用，諸如web瀏覽器，則可以基于默認網絡定義的不活動定時器的期滿發(fā)生到空閑的過渡。
將被認為是本領域中的改進的是，如果無線通信設備中的能量泄漏可以被最小化，由此可以延長電池壽命，并且可以增強網絡效率。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的示出具有動態(tài)休眠模塊的無線通信設備以減少能量泄漏的系統(tǒng)的框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的與網絡和無線通信設備相關的基于往返行程具有動態(tài)數(shù)據(jù)休眠輪詢定時的方法的示例性框圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有動態(tài)休眠模塊的移動計算設備的框圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的與網絡和無線通信設備相關的用于基于往返行程的動態(tài)數(shù)據(jù)休眠輪詢定時的示例性方法的框圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于測量無線通信設備和數(shù)據(jù)服務器之間的數(shù)據(jù)連接的往返時間RTT的示例性方法的框圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于在無線網絡中操作的無線通信設備中測量網絡過渡時間NTT的示例性方法的框圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施例的與網絡和無線通信設備相關的用于基于往返行程的動態(tài)數(shù)據(jù)休眠定時的示例性方法的梯形圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于測量無線通信設備和數(shù)據(jù)服務器之間的數(shù)據(jù)連接的往返時間RTT的示例性方法的梯形圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于在無線網絡中操作的無線通信設備中測量網絡過渡時間NTT的示例性方法的梯形圖。
本領域技術人員將理解，圖中的元件被示出用于簡單和清楚的目的，并且不一定按比例繪制。例如，圖中的一些元件的尺寸和/相對定位可以相對于其他元件被放大，以幫助改進本發(fā)明的多種實施例的理解。而且，在商業(yè)上切實可行的實施例中有用或必須的普通但是眾所周知的元件通常不被描述，以便于本發(fā)明的這些多種實施例的較少模糊觀點。 將進一步理解，特定動作和/或步驟可以以發(fā)生的特定順序被描述或描寫，但是本領域技術人員將明白，實際上不要求關于順序的這種指定。還將明白，除非在此另外闡述特定意義，在此使用的術語和表達具有符合關于調查和研究的它們的對應相應領域的這樣的術語和表達的普通意義。
具體實施方式
參考圖1，描述了具有用于增加移動計算設備的電池壽命的有效服務器通信的系統(tǒng)的一個實例。該系統(tǒng)包括耦合至第一無線電接入網(RAN) 104的第一移動計算設備102。 第一 RAN 104耦合至通信基礎設施106。該基礎設施可以包括多個應用服務器，用于運行多種應用，如下所述。第二移動計算設備110耦合至第二 RAN 108。第二 RAN 108還耦合至基礎設施106。該系統(tǒng)包括用于運行與移動設備102、110同步通信的應用的應用服務器 114和116。在此描述的原理可以應用至多種廣域網絡系統(tǒng)，諸如2G和3G網絡、長期演進 (LTE)、超移動寬帶(UMB)、802. 16&m、高速分組數(shù)據(jù)(HRPD)系統(tǒng)、或諸如通用移動電信系統(tǒng) (UMTS)的系統(tǒng)、以及無線局域網、個域網、以及有線網絡。
移動計算設備102和110可以是任何類型的移動無線設備。如在此使用的，移動計算設備還指的是移動站、移動設備、無線通信設備、無線計算設備、移動設備客戶端、移動站或無線電臺、手機、無線電設備、膝上型電腦等，這樣的術語在此可以可交換地使用。
移動計算設備102和110中的每個都包括用于協(xié)調應用服務器輪詢應用之間的同步通信的動態(tài)休眠模塊112，如下詳述的。例如，移動計算設備102和110可以是蜂窩電話、尋呼機、無線電設備、移動站、個人計算機、或個人數(shù)字助理。如本領域技術人員應當明白的，移動計算設備的其他實例是可能的。
RAN 104和108可以是允許移動計算設備102和110接入通信基礎設施106的任何設備或設備的組合。例如，RAN 104和108可以包括接入點、基站、基站控制器、天線、以及便于這些通信的其他類型設備。
通信基礎設備106優(yōu)選包括允許在移動站之間進行通信的設備和/或網絡。例如， 基礎設施106可以包括便于在移動計算設備102和110之間通信的交換機、服務器、存儲設備、以及網絡(例如，無線網絡、互聯(lián)網、陸上電話網絡)。
圖2是用于節(jié)省無線通信設備中的能量的方法200的示例性框圖，該無線通信設備被配置成維持無線網絡上與應用服務器的持久通信會話。該方法200可以包括經由蜂窩網絡打開210與應用服務器的持久通信會話；測量220從向應用服務器發(fā)送消息到從應用服務器接收確認消息的往返時間(RTT);以及在缺失后續(xù)數(shù)據(jù)業(yè)務的時間量超過預定閾值之后，使設備從第一操作狀態(tài)自動過渡到230第二操作狀態(tài)，其中，與第二操作狀態(tài)相關聯(lián)的電力消耗小于與第一操作狀態(tài)相關聯(lián)的電力消耗，并且預定閾值是所測量的往返時間的函數(shù)。
有利地，該方法可以在網絡配置的不活動定時器(缺失后續(xù)數(shù)據(jù)業(yè)務)期滿之前， 基于超過預定閾值的所測量的RTT來測量到低電力或空閑狀態(tài)的過渡和實際RTT，這有助于最小化無線通信設備中的不必要電力泄漏，并且最小化與網絡和無線通信設備之間的數(shù)據(jù)交換相關的無效率。
換句話說，自動過渡230可以包括響應于在缺失后續(xù)數(shù)據(jù)業(yè)務的情況下所測量的往返時間超過預定閾值，使設備從第一操作狀態(tài)過渡到第二操作狀態(tài)，其中，與第二操作狀態(tài)相關聯(lián)的電力消耗小于與第一操作狀態(tài)相關聯(lián)的電力消耗。
在一個實施例中，網絡是通用移動電話系統(tǒng)(UMTS)網絡，并且自動過渡步驟包括將信令連接釋放指示(SCRI)發(fā)送至網絡。通常，在UMTS網絡中，從活動狀態(tài)過渡到空閑狀態(tài)的默認方法是允許網絡基于由于網絡不同而高度可變的網絡不活動定時器來控制過渡。 有利地，SCRI向UMTS移動設備提供從活動狀態(tài)過渡到空閑狀態(tài)的簡單且快速的方法，與較慢得過渡到空閑狀態(tài)的默認網絡控制過渡相比，該過渡具有改進的電力節(jié)省。
在優(yōu)選實施例中，預定閾值比所測量的往返時間大了預定偏移或因數(shù)。更詳細地， 預定閾值可以是等于RTT加上時間的偏移量X的量，例如，預定閾值=RTT+X。X的值可以說明往返時間的改變。因此，例如，X的值可以包括基于歷史RTT測量的RTT的多個預定標準偏差。歷史RTT測量可以基于來自多個網絡或設備當前在其上操作的一個網絡的測量。
預定閾值還可以包括等于在后續(xù)消息之前的期望時間量TS的量。例如，預定閾值 =RTT+X+TS。TS的值可以取決于運行應用。因此，如果存在后續(xù)消息的可能性低的運行應用，則TS的值可以相對小或為零。例如，如果僅運行應用是聚合服務應用，其中，數(shù)據(jù)從諸如天氣服務器、社會網絡服務器的其他服務器被聚合，并且定期被推送到移動設備，然后后續(xù)消息從移動設備到服務的可能性很小，并且TS可以被設置為零。相反地，如果存在后續(xù)消息的可能性很高的運行應用，諸如web瀏覽器應用，則可以在計算預定閾值時采用TS的相對大值。可替換地，web瀏覽器應用正運行的情況，允許根據(jù)網絡確定的不活動定時器由移動設備繼續(xù)進行到空閑的過渡，而沒有干擾。
在一個實施例中，第一操作狀態(tài)包括小區(qū)專用信道(CELL_DCH)狀態(tài)、小區(qū)前向接入信道(CELL_FACH)、小區(qū)尋呼信道(CELL_PCH)狀態(tài)、以及UTRAN注冊區(qū)域尋呼信道(URA_ PCH)狀態(tài)，并且第二操作狀態(tài)包括空閑狀態(tài)。可替換地，第二操作狀態(tài)可以是較低電力活動狀態(tài)，諸如CELL_FACH。有利地，該實施例具有特定應用，并且可以與無線電資源控制規(guī)范 3GPP TS 25. 331 兼容。
在優(yōu)選實施例中，自動過渡到第二操作狀態(tài)的步驟包括將信令信道釋放指示 (SCRI)發(fā)射至網絡。有利地，與由默認網絡不活動過渡定時器確定的時段相比，SCRI允許無線通信設備在數(shù)據(jù)不活動的較短時段之后請求到空閑的過渡發(fā)生，在一種使用情況下， 在網絡中提供增強的效率并且在無線通信設備中提供最小電力泄漏。
在另一個實施例中，方法200可以包括監(jiān)視業(yè)務樣式的步驟，并且如果在監(jiān)視步驟期間檢測到預定業(yè)務樣式，則自動過渡步驟被禁用或延遲。在縮短的不活動時段之后自動過渡到空閑通常是有效的，但是在某些情況下，延遲到空閑的過渡是有利的。7
在一個實例中，如果業(yè)務樣式包括采用諸如URA_PCH狀態(tài)的低電力活動狀態(tài)的網絡，則加快過渡到空閑的可能不是有益的。URA_PCH狀態(tài)是在具有比更通常使用的CELL_ DCH活動狀態(tài)更低電力的一些網絡中使用的活動狀態(tài)。在采用URA_PCH的小區(qū)中，因為與從空閑返回到URA_PCH的后續(xù)過渡相關聯(lián)的信令增加，過渡到空閑對于減少電力泄漏是無效的。有利地，申請人的方法可以提供用于該情況。
更詳細地，在優(yōu)選使用情況下，所檢測到的業(yè)務樣式可以包括檢測運行應用是web 瀏覽應用、啟用顯示器、以及接近移動設備的運動、或者用戶交互的其他指示中的至少一個。要求與移動設備進行用戶交互的應用傾向于具有后續(xù)數(shù)據(jù)傳送的高可能性。例如，web 瀏覽應用具有存在后續(xù)消息收發(fā)的高可能性的業(yè)務樣式。當從應用服務器下載網頁時，存在用戶將與使后續(xù)消息從移動設備返回至應用服務器的頁面內容交互的高可能性。當這樣的業(yè)務樣式發(fā)生時，因為與返回到活動狀態(tài)的后續(xù)過渡相關聯(lián)的信令增加，以便發(fā)送或接收后續(xù)消息，所以加快過渡到空閑對于減少電力泄漏可能是無效的?？商鎿Q地，可以通過顯示器為活動的并且通過檢測到接近移動設備的運動來指示用戶交互。檢測到的運動可以包括例如如由加速度計測量的設備本身的運動，或者如由極接近移動設備的對象的位置的改變測量的設備附近的運動。用戶交互的其他指示是可能的，諸如一天中的時間、或星期幾、 或由鬧鐘或日歷指示的日程的發(fā)生。有利地，如果所監(jiān)視的業(yè)務樣式指示后續(xù)數(shù)據(jù)傳送是很可能的，則申請人的方法可以通過延遲過渡到空閑來提供這些情況。
在一個實施例中，網絡被配置成響應于信令信道釋放指示而發(fā)送確認消息，其中， 使設備自動過渡到第二操作狀態(tài)包括響應于接收到確認消息而配置用于第二操作狀態(tài)的設備。以此方式，移動設備可以實現(xiàn)加快過渡到空閑，同時維持不間斷的網絡通信服務。
在另一個實施例中，移動設備包括發(fā)射器裝置和接收器裝置，其中，使設備自動過渡到第二操作狀態(tài)包括禁用發(fā)射器裝置和接收器裝置中的至少一個，用于最小電力泄漏。
在另一個實施例中，方法200可以包括提供大于所測量的往返時間的可設置閾值，用于使設備從第一操作狀態(tài)自動過渡到第二操作狀態(tài)。有利地，例如，該特征可以允許用戶通過移動設備的用戶接口編程或設置閾值時間，以自動過渡到空閑。
在另一個實施例中，方法200可以包括基于例如正常使用、載波等來提供用于對大于所測量的往返時間的閾值進行調節(jié)和編程的規(guī)則表，用于使設備從第一操作狀態(tài)自動過渡到第二操作狀態(tài)。有利地，可以提供用于選擇業(yè)務樣式的用戶接口，即，網絡和應用條件，其中，加快或延遲從活動到空閑狀態(tài)的過渡。用于確定是否實現(xiàn)從活動到空閑的加快過渡的條件可以是移動設備使用用于實現(xiàn)其他電力節(jié)省措施的相同條件。例如，在執(zhí)行模式下，用戶可能想要在進入空閑之前延遲，而在電力節(jié)省模式下，由于需要更頻繁地從空閑過渡回到活動，即使用于用戶交互的響應時間可能不利地增加，用戶也可能想要快速過渡到空閑。
在另一個實施例中，方法200可以包括基于信號強度、服務質量和接收電平中的至少一個來對大于所測量的往返時間的閾值進行編程和調節(jié)，用于使設備從第一操作狀態(tài)自動過渡到第二操作狀態(tài)。所測量的RTT隨著信號條件可預測地改變。因此，預定閾值的偏移量X在良好信道條件下可以被減小，并且在較差信道條件下可以增加。以此方式，預定偏移被最小化，由此當信道條件良好時，允許更快過渡到低電力收發(fā)信機狀態(tài)。
在極端情況下，如果操作信道條件良好，并且所測量的RTT包括在較差信道條件期間的測量，則偏移X可以是負偏移。
現(xiàn)在參考圖3，示出諸如移動設備102或110的無線通信設備300的示例性框圖。 無線通信設備300可以包括殼體310、能量存儲設備315、耦合至殼體310的控制器320、耦合至殼體310的音頻輸入和輸出電路330、耦合至殼體310的顯示器340、耦合至殼體310的一個或多個收發(fā)信機350、耦合至殼體310的用戶接口 360、耦合至殼體310的存儲器370、 耦合至殼體310的天線380、以及耦合至控制器320的可拆卸訂戶身份模塊(SM) 385。無線通信設備300可以采用控制器320和存儲器370以運行經由收發(fā)信機350與應用服務器同步通信的一個或多個應用。無線通信設備300進一步包括耦合至控制器320的動態(tài)休眠模塊390。動態(tài)休眠模塊390可以駐留在控制器320內，可以駐留在存儲器370內，可以駐留在SIM 385內，可以是自發(fā)模塊，可以是應用，可以是軟件，可以是硬件，可以是對于無線通信設備300上的模塊有用的任何其他格式。在一個實施例中，動態(tài)休眠模塊390可以被定義為用于協(xié)調用于每個應用的應用服務器通信的控制器。
顯示器340可以是液晶顯示器(IXD)、發(fā)光二極管(LED)顯示器、等離子體顯示器、 或用于顯示信息的任何其他裝置。收發(fā)信機350可以包括發(fā)射器和/或接收器。音頻輸入和輸出電路330可以包括麥克風、揚聲器、換能器、或任何其他音頻輸入和輸出電路。用戶接口 360可以包括鍵盤、按鈕、觸控板、操縱桿、附加顯示器、或對提供用戶和電子設備之間的接口有用的任何其他設備。存儲器370可以包括隨機存取存儲器、只讀存儲器、光學存儲器、或可以耦合至無線通信設備的任何其他存儲器。
更詳細地，在一個實施例中，無線通信設備300包括殼體310 ;耦合至殼體310的控制器320，控制器320被配置成操作無線通信設備的控制器320 ;耦合至控制器320的存儲器370 ;耦合至控制器320的無線收發(fā)信機350，無線收發(fā)信機350被配置成維持無線網絡上與應用服務器的持久通信會話；以及動態(tài)休眠模塊390，動態(tài)休眠模塊390被配置成 經由蜂窩網絡打開與應用服務器的持久通信會話；測量從向應用服務器發(fā)送消息到從應用服務器接收確認消息的往返時間(RTT);以及在缺失后續(xù)數(shù)據(jù)業(yè)務的時間量超過預定閾值之后，使設備從第一操作狀態(tài)自動過渡到第二操作狀態(tài)，其中，與第二操作狀態(tài)相關聯(lián)的電力消耗小于與第一操作狀態(tài)相關聯(lián)的電力消耗，并且預定閾值是所測量的往返時間的函數(shù)。動態(tài)休眠模塊390提供到較低電力消耗狀態(tài)的加快過渡，這可以在必須給用戶的電力存儲設備315再充電之前提供無線通信設備的較長有用壽命。
在一種優(yōu)選使用情況下，無線通信設備300適于在大多數(shù)網絡中使用，并且特別適于在通用移動電話系統(tǒng)(UMTS)網絡中使用，并且自動過渡包括將信令連接釋放指示 (SCRI)發(fā)送至網絡，用于增強網絡效率。還優(yōu)選的是，如果網絡被配置成響應于從無線通信設備接收到信令信道釋放指示而發(fā)送確認消息，其中，自動過渡到第二操作狀態(tài)的是響應于接收到確認消息。
在優(yōu)選實施例中，動態(tài)休眠模塊390被配置成監(jiān)視業(yè)務樣式，并且如果在監(jiān)視業(yè)務樣式期間檢測到預定業(yè)務樣式，則自動過渡被禁用或延遲，其中，預定業(yè)務樣式包括以下中的至少一個網絡采用諸如URA_PCH的低電力泄漏活動狀態(tài)、運行應用是具有后續(xù)消息的高可靠性的應用，諸如web瀏覽應用、以及檢測到諸如啟用顯示器并且接近移動設備的運動的用戶活動。以此方式，當業(yè)務條件指示加快過渡到空閑可能對用戶體驗有害時，動態(tài)休眠模塊避免了加快過渡到空閑。9
在優(yōu)選實施例中，動態(tài)休眠模塊390被配置成提供大于所測量的往返時間的可設置閾值，用于使設備從第一操作狀態(tài)自動過渡到第二操作狀態(tài)的，以用于改進的靈活性； 提供用于對大于所測量的往返時間的閾值進行調節(jié)和編程的規(guī)則表，用于使設備從第一操作狀態(tài)自動過渡到第二操作狀態(tài)；以及提供基于信號強度、服務質量和接收電平中的至少一個來對大于所測量的往返時間的閾值進行的編程和調節(jié)，用于使設備從第一操作狀態(tài)自動過渡到第二操作狀態(tài)。基于用戶簡檔或歷史，這些特征可以提供例如執(zhí)行模式、電力節(jié)省模式、以及中間模式，在執(zhí)行模式下，用戶可能想要延遲到空閑的迅速過渡，在電力節(jié)省模式下，由于更頻繁地需要從空閑過渡回到活動，即使用于用戶交互的響應時間可能不利地增加，用戶也可能想要快速過渡到空閑。
圖4是用于基于在無線電接入網絡104、108和基礎設施106上與應用服務器114、 116通信的往返時間(RTT)在無線通信設備102、110中的動態(tài)數(shù)據(jù)休眠定時的示例性方法的框圖400。當移動設備從空閑狀態(tài)過渡到活動狀態(tài)時，動態(tài)休眠方法在405開始。例如， 在UMTS系統(tǒng)中操作的移動設備中，當UMTS網絡基礎設施中的無線電資源控制器控制移動設備進入諸如CELL_DCH狀態(tài)的活動狀態(tài)時，該方法開始。
動態(tài)休眠方法400中的第一步驟用于移動設備收集業(yè)務樣式數(shù)據(jù)412。業(yè)務樣式數(shù)據(jù)包括往返時間(RTT)，該往返時間是向應用服務器發(fā)送消息和接收從應用服務器返回的確認之間的網絡延遲量。業(yè)務樣式數(shù)據(jù)還可以包括由移動設備采用的活動狀態(tài)，如由網絡基礎設施中的無線電資源控制器(RRC)指示的，諸如UMTS網絡中的CELL_DCH、CELL_ FACH、CELL_PCH、以及URA_PCH活動狀態(tài)中的一個或多個?？蛇x地，業(yè)務樣式數(shù)據(jù)還可以包括網絡過渡時間(NTT)。NTT是如果動態(tài)休眠方法被禁用，在沒有數(shù)據(jù)業(yè)務的情況下，移動設備在活動狀態(tài)中花費的網絡控制時間。業(yè)務樣式數(shù)據(jù)還可以包括設備當前在其下操作的電池節(jié)省模式，諸如執(zhí)行模式或電力節(jié)省模式。業(yè)務樣式數(shù)據(jù)還可以包括當前在設備上運行的應用。在步驟412中，業(yè)務樣式數(shù)據(jù)可以從存儲器讀取或者被實時收集?？梢栽趧討B(tài)休眠處理400期間收集、或監(jiān)視傾向于隨著諸如網絡往返時間(RTT)的網絡條件改變的業(yè)務樣式數(shù)據(jù)。
在收集業(yè)務樣式數(shù)據(jù)412之后，該方法繼續(xù)確定休眠定時器閾值414的步驟。休眠定時器閾值是在向網絡請求過渡到空閑模式之前，在沒有數(shù)據(jù)業(yè)務的情況下，移動設備等待的時間量。休眠時間閾值可以是業(yè)務樣式數(shù)據(jù)的函數(shù)。例如，如果網絡往返時間(RTT)約等于(或大于)默認網絡過渡時間(NTT)，則處理400可以被禁用，或者可以設置高休眠定時器閾值，這有效地禁用處理400。類似地，如果采用低電力活動狀態(tài)，諸如URA_PCH狀態(tài)， 則處理400可以被禁用或延遲，或者可以設置高休眠定時器閾值，這有效地禁用處理400。 如果高性能電池節(jié)省模式當前正運行，則休眠定時器閾值可以被設置為較高值，并且相反地，如果電力節(jié)省電池節(jié)省模式當前正運行，則休眠定時器閾值可以被設置為較低值。
400中的處理繼續(xù)至開始休眠時間416、延遲步驟418的步驟，并且繼續(xù)至判定框 420。如果在判定框420確定數(shù)據(jù)已被發(fā)送或接收，或者“是”，則該處理回轉至框416，其中， 休眠定時器值被重置為零。如果在判定框420處確定數(shù)據(jù)未被發(fā)送或接收，或者“否”，則該處理繼續(xù)至判定框422。如果在判定框422處確定休眠時間值不大于休眠定時器閾值，或 “否”，則該處理回轉至延遲步驟418。如果在判定框422處確定休眠時間值大于休眠定時器閾值，或“是”，則該處理繼續(xù)至步驟424。在步驟424，移動設備啟動到空閑狀態(tài)的過渡。在移動設備在UMTS網絡上操作的情況下，在網絡基礎設施的控制下進行狀態(tài)過渡，因此通過將信令連接釋放指示符(SCRI)發(fā)送至網絡，間接地作出過渡。SCRI是對于網絡基礎設施中的無線電資源控制器(RRC)過渡到空閑狀態(tài)的請求，并且RRC通過過渡到空閑來作出響應，并且該處理在426結束。如果在動態(tài)休眠處理400期間的任何時間，RRC啟動到空閑的過渡，則該處理結束(未示出)。
圖5是用于確定在無線電接入網絡104、108和基礎設施106上與應用服務器114、 116通信的移動設備102、110中的往返時間(RTT)的示例性方法的框圖440，如可以在處理 400的步驟412中要求的。使用無線電接入網絡104、108和基礎設施106，該處理開始于步驟442，并且該處理進行至將消息發(fā)送至服務器444的步驟。消息可以是簡單“Ping”消息， 僅要求接收到消息的確認，或者其可以是要求從服務器返回的確認的任何數(shù)據(jù)消息。這樣的數(shù)據(jù)消息在正常操作期間可能發(fā)生，包括在移動設備和服務器之間的同步通信。該處理進行至啟動往返時間(RTT)定時器的步驟446，之后為延遲步驟448。然后，該處理繼續(xù)至判定框450。如果在判定框450處確定未從服務器接收到確認消息，或“否”，則該處理回轉至延遲步驟448。如果在判定框450處確定已經從服務器接收到確認消息，或“是”，則該處理繼續(xù)至步驟452，其中，RTT定時器停止并且從RTT定時器讀取RTT值。該處理然后在步驟454結束。RTT值可以隨著操作條件改變，因此可能最好的是實時地確定RTT，即，在動態(tài)休眠處理400的操作期間確定RTT。可替換地，RTT確定方法440可以較少地被采用，其中存儲在存儲器中的RTT值用于在動態(tài)休眠方法400的業(yè)務樣式收集步驟412中隨后使用。
圖6是用于確定移動設備102、110和無線電接入網絡104、108中的默認網絡過渡時間(NTT)的示例性方法的框圖470，如可以在處理400的步驟412中要求的。假設不受移動設備運行動態(tài)休眠方法的影響(其通常由無線電接入網絡104、108中的無線電資源控制器(RRC)控制)，NTT是在缺失數(shù)據(jù)業(yè)務的情況下從活動過渡到空閑的時間量。該處理開始于步驟472，并且該處理在步驟474進行至啟動NTT定時器的步驟，之后在步驟476進行延遲。該處理然后繼續(xù)至判定框478。如果在判定框478處確定數(shù)據(jù)已被接收或發(fā)送， 或“是”，則該處理回轉至重啟NTT定時器，474。如果在判定框478處確定數(shù)據(jù)未被接收或發(fā)送，或“否”，則該處理繼續(xù)至判定框480。如果在判定框480處確定移動設備未過渡到空閑，或“否”，則該處理回轉至延遲步驟476。如果在判定框480處確定移動設備已過渡到空閑，則該處理繼續(xù)至步驟482，其中，NTT定時器停止并且從NTT定時器讀取NTT值。然后該處理在步驟484結束。NTT定時器通常是由無線電接入網絡(RAN) 104、108的無線電資源控制器(RRC)中的定時器值確定的穩(wěn)定值。同樣地，處理470可能很少運行，NTT值被存儲用于在動態(tài)休眠處理400的業(yè)務樣式收集步驟412中隨后使用。當每個RAN提供不同過渡定時器值時，NTT的不同值可以被測量并且存儲在移動設備102、110中用于不同RAN。以此方式，移動設備可以取決于用于當前RAN的所存儲NTT值來確定414合適休眠定時器閾值。 可替換地，移動設備可以取決于用于當前RAN的所存儲的NTT值來確定是采用動態(tài)休眠方法還是遵循默認網絡控制。
圖7是用于基于在無線電接入網絡104、108和基礎設施106上與應用服務器114、 116通信的往返行程的無線通信設備102、110中的動態(tài)數(shù)據(jù)休眠定時的示例性方法的簡化梯形圖500。該方法開始于無線電接入網絡無線電資源控制器(RAN-RRC)502。RAN-RRC在無線信道504上發(fā)送“變成活動”命令。RAN-RRC命令在移動設備基帶處理器(MD-BBP) 506中被接收，并且在內部數(shù)據(jù)連接510上被轉發(fā)到移動設備互聯(lián)網處理器(MD-IP)。然后，該命令在內部數(shù)據(jù)連接512上被轉發(fā)至移動設備應用處理器(MD-APP)514。MD_BP、MD_IP、以及MD-APP是在圖3中的移動設備收發(fā)信機350、控制器320、以及動態(tài)休眠模式390中的一個或多個上運行的處理。在接收到變?yōu)榛顒用顣r，移動設備進入活動狀態(tài)，如由特定 RAN-RRC命令確定的，并且啟動休眠定時器516。在動態(tài)休眠定時器518期滿時，MD-APP 514 在內部數(shù)據(jù)連接520上將信令連接請求指示符(SCRI)消息發(fā)送至MD-IP。然后，MD-IP在內部數(shù)據(jù)連接522上將SCRI消息發(fā)送至MD-BP 506，MD-BP506在無線信道524上將SCRI 發(fā)送至RAN-RRC 502。在接收到SCRI時，RAN-RRC在無線信道526上將“變?yōu)榭臻e”命令發(fā)送至MD-BP 506。MD-BP在內部數(shù)據(jù)連接528上將命令轉發(fā)到MD-IP，MD-IP在內部數(shù)據(jù)連接530上將數(shù)據(jù)命令轉發(fā)到MD-APP。此時，移動設備進入空閑狀態(tài)352。
圖8是用于確定在無線電接入網絡104、108和基礎設施106上在移動設備102、 110和應用服務器114、116之間的數(shù)據(jù)連接的往返時間(RTT)的示例性方法的梯形圖540。 該方法開始于移動設備應用處理(MD-APP) 542。MD-APP在內部數(shù)據(jù)連接546上將數(shù)據(jù)消息 (例如，“Ping”)發(fā)送至內部處理器(MD-IP) 548，內部處理器(MD-IP) 548在內部數(shù)據(jù)連接 550上將消息發(fā)送至基帶處理器(MD-BP) 552。MD-BP, MD-IP、以及MD-APP是在移動設備收發(fā)信機350、控制器320、以及動態(tài)休眠模塊390中的一個或多個上運行的處理，如關于圖3 詳述的。然后，MD-BP在無線信道554上將數(shù)據(jù)消息發(fā)送至無線電接入網絡(RAN-RRC) 556 的無線電資源控制器。RAN-RRC在互聯(lián)網連接560上將數(shù)據(jù)消息轉發(fā)到應用服務器應用名稱(AS-APN) 562。在應用服務器處接收到數(shù)據(jù)消息時，AS-APN在互聯(lián)網連接564上將確認消息(例如，‘Ack’)發(fā)送至RAN-RRC 556。然后，RAN-RRC在無線信道566上將消息發(fā)送至 MD-BP，MD-BP在內部數(shù)據(jù)連接上將命令發(fā)送至MD_IP，MD_IP在內部數(shù)據(jù)連接570上將消息發(fā)送至MD-App。在接收到確認消息時，移動設備使RTT定時器停止，并且在動態(tài)休眠處理 400的處理步驟412處，使RTT定時器值可用于動態(tài)休眠模塊390。以此方式，移動設備基于當前業(yè)務樣式和網絡條件來提供用于優(yōu)化動態(tài)休眠定時器閾值的準確RTT時間，從而實現(xiàn)了用于過渡到空閑的最佳時間。
圖9是用于在與無線電接入網絡104、108的無線通信中，確定用于移動設備102、 110從活動過渡到空閑的網絡依賴過渡時間(NTT)的示例性方法的梯形圖575。該方法開始于無線電接入網絡無線電資源控制器(RAN-RRC) 577。RAN-RRC進入活動狀態(tài)，并且啟動RRC定時器578。RAN-RRC在無線信道579上將‘變?yōu)榛顒印l(fā)送至移動設備基帶處理器(MD-BBP)581。MD-BBP在內部數(shù)據(jù)信道583上將命令轉發(fā)到移動設備互聯(lián)網處理器 (MD-IP) 585，移動設備互聯(lián)網處理器(MD-IP) 585在內部數(shù)據(jù)信道587上將命令轉發(fā)到移動設備應用處理器(MD-App)591。在接收‘變?yōu)榛顒印顣r，移動設備進入活動狀態(tài)，如由來自RRC的特定‘變?yōu)榛顒印畲_定的，并且啟動網絡過渡(NT)定時器589。當RRC定時器期滿590并且RAN-RRC 577在無線信道593上將變?yōu)榭臻e命令發(fā)送至MD-BP時，該處理繼續(xù)，其中，MD-BP在內部數(shù)據(jù)連接595上將命令轉發(fā)到MD-IP，MD-IP在內部數(shù)據(jù)連接597上將命令轉發(fā)到MD-App 591。在接收‘變?yōu)榭臻e’命令時，移動設備使NTT定時器停止，并且在動態(tài)休眠處理400的處理步驟412處使RTT定時器值可用于動態(tài)休眠模塊390。因此，移動設備102、110提供NTT定時器值，該定時器是準確測量RRC定時器，RAN 104、108使用該定時器用于確定在過渡到空閑之前保持活動的時間量。以此方式，移動設備獲得從活動到12空閑的過渡時間的準確測量，用于其當前一起操作的RAN。其他測量是可能的，諸如從一種活動狀態(tài)到低電力活動狀態(tài)的過渡時間，諸如從CELL_DCH到CELL_FACH。
如在此使用的術語“應用”可以包括電子郵件、即時消息收發(fā)、社交聯(lián)網、新聞饋送、游戲、媒體上傳(例如，照片上傳)、媒體下載(例如，音樂下載)、以及數(shù)據(jù)備份、或要求數(shù)據(jù)同步或者另外與應用服務器進行規(guī)則通信的任何其他應用。
本領域技術人員將認識到，可以在不脫離本發(fā)明的廣義范圍的情況下，關于上述實施例作出很多種修改、更改和組合，并且這樣的修改、更改和組合應當被視為在本發(fā)明的范圍內。
權利要求
1.一種用于節(jié)省設備中的能量的方法，所述設備被配置成維持在無線網絡上與應用服務器的持久通信會話，所述方法包括經由蜂窩網絡打開與應用服務器的持久通信會話；測量從向所述應用服務器發(fā)送消息到從所述應用服務器接收確認消息的往返時間 (RTT);以及在缺失后續(xù)數(shù)據(jù)業(yè)務的時間量超過預定閾值之后，使所述設備從第一操作狀態(tài)自動過渡到第二操作狀態(tài)，其中，與所述第二操作狀態(tài)相關聯(lián)的電力消耗小于與所述第一操作狀態(tài)相關聯(lián)的電力消耗，并且所述預定閾值是所測量的往返時間的函數(shù)。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述網絡是通用移動電話系統(tǒng)(UMTS)網絡，并且所述自動過渡的步驟包括將信令連接釋放指示(SCRI)發(fā)送至所述網絡。
3.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述預定閾值比所測量的往返時間大了預定偏移或因數(shù)。
4.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述第一操作狀態(tài)包括下述中的至少一個小區(qū)專用信道(CELL_DCH)狀態(tài)、小區(qū)前向接入信道(CELL_FACH)、小區(qū)尋呼信道(CELL_PCH)狀態(tài)、以及UTRAN注冊區(qū)域尋呼信道URA_PCH狀態(tài)，并且所述第二操作狀態(tài)包括空閑狀態(tài)。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中，自動過渡到所述第二操作狀態(tài)的步驟包括將信令信道釋放指示(SCRI)發(fā)射至所述網絡。
6.根據(jù)權利要求I所述的方法，進一步包括監(jiān)視業(yè)務樣式，并且如果在所述監(jiān)視步驟期間檢測到預定業(yè)務樣式，則所述自動過渡的步驟被禁用或被延遲。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，所述預定業(yè)務樣式包括采用URA_PCH狀態(tài)的網絡。
8.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，檢測到的業(yè)務樣式包括檢測到下述中的至少一個運行應用是web瀏覽應用、正啟用顯示器、以及接近所述移動設備的運動。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，所述網絡被配置成響應于所述信令信道釋放指示而發(fā)送確認消息，其中，使所述設備自動過渡到所述第二操作狀態(tài)的步驟包括響應于接收到所述確認消息，配置所述設備用于所述第二操作狀態(tài)。
10.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述設備包括發(fā)射器裝置和接收器裝置，其中， 使所述設備自動過渡到所述第二操作狀態(tài)的步驟包括禁用所述發(fā)射器裝置和所述接收器裝置中的至少一個。
11.根據(jù)權利要求I所述的方法，進一步包括提供大于所測量的往返時間的可設置閾值，以使所述設備從所述第一操作狀態(tài)自動過渡到所述第二操作狀態(tài)。
12.根據(jù)權利要求I所述的方法，進一步包括提供規(guī)則表，以使所述設備從第一操作狀態(tài)自動過渡到第二操作狀態(tài)，所述規(guī)則表用于對大于所測量的往返時間的所述閾值進行調節(jié)和編程。
13.根據(jù)權利要求I所述的方法，進一步包括基于信號強度、服務質量和接收電平中的至少一個來對大于所測量的往返時間的所述閾值進行編程和調節(jié)，以使所述設備從第一操作狀態(tài)自動過渡到第二操作狀態(tài)。
14.一種無線通信設備，包括殼體，耦合至所述殼體的控制器，所述控制器被配置成操作無線通信設備；耦合至所述控制器的存儲器；耦合至所述控制器的無線收發(fā)信機，所述無線收發(fā)信機被配置成維持在無線網絡上與應用服務器的持久通信會話；以及動態(tài)休眠模塊，所述動態(tài)休眠模塊被配置成經由蜂窩網絡打開與應用服務器的持久通信會話；測量從向所述應用服務器發(fā)送消息到從所述應用服務器接收確認消息的往返時間(RTT);以及在缺失后續(xù)數(shù)據(jù)業(yè)務的時間量超過預定閾值之后，使所述設備從第一操作狀態(tài)自動過渡到第二操作狀態(tài)，其中，與所述第二操作狀態(tài)相關聯(lián)的電力消耗小于與所述第一操作狀態(tài)相關聯(lián)的電力消耗，并且所述預定閾值是所測量的往返時間的函數(shù)。
15.根據(jù)權利要求14所述的無線通信設備，其中，所述網絡是通用移動電話系統(tǒng) (UMTS)網絡，并且所述自動過渡包括將信令連接釋放指示(SCRI)發(fā)送至所述網絡。
16.根據(jù)權利要求14所述的無線通信設備，其中，所述動態(tài)休眠模塊被配置成監(jiān)視業(yè)務樣式，并且如果在監(jiān)視所述業(yè)務樣式期間檢測到預定業(yè)務樣式，則所述自動過渡被禁用或延遲。
17.根據(jù)權利要求14所述的無線通信設備，其中，所述動態(tài)休眠模塊被配置成監(jiān)視業(yè)務樣式，并且如果在監(jiān)視所述業(yè)務樣式期間檢測到預定業(yè)務樣式，則所述自動過渡被禁用或延遲，其中，所述預定業(yè)務樣式包括下述中的至少一個所述網絡采用URA_PCH狀態(tài)、運行應用程序是web瀏覽應用、正啟用顯示器、以及接近所述移動設備的運動。
18.根據(jù)權利要求14所述的無線通信設備，其中，所述網絡被配置成響應于從所述無線通信設備接收到信令信道釋放指示而發(fā)送確認消息，其中，所述自動過渡到所述第二操作狀態(tài)是響應于接收到所述確認消息。
19.根據(jù)權利要求14所述的無線通信設備，其中，所述動態(tài)休眠模塊被配置成提供大于所測量的往返時間的可設置閾值，以使所述設備從第一操作狀態(tài)自動過渡到第二操作狀態(tài)。
20.根據(jù)權利要求14所述的無線通信設備，其中，所述動態(tài)休眠模塊被配置成提供規(guī)則表，以使所述設備從第一操作狀態(tài)自動過渡到第二操作狀態(tài)，所述規(guī)則表用于對大于所測量的往返時間的所述閾值進行調節(jié)和編程。
21.根據(jù)權利要求14所述的無線通信設備，其中，所述動態(tài)休眠模塊被配置成基于信號強度、服務質量和接收電平中的至少一個來對大于所測量的往返時間的所述閾值提供編程和調節(jié)，以使所述設備從第一操作狀態(tài)自動過渡到第二操作狀態(tài)。
全文摘要
用于節(jié)省無線通信設備中能量的方法(200)和設備(300)，該無線通信設備被配置成維持在無線網絡上與應用服務器的持久通信會話。該方法(200)可以包括經由蜂窩網絡打開(210)與應用服務器的持久通信會話；測量(220)從向應用服務器發(fā)送消息到從應用服務器接收確認消息的往返時間(RTT)；并且在沒有后續(xù)數(shù)據(jù)業(yè)務的時間量超過預定閾值之后，使設備從第一操作狀態(tài)自動過渡到(230)第二操作狀態(tài)，其中，與第二操作狀態(tài)相關聯(lián)的電力消耗小于與第一操作狀態(tài)相關聯(lián)的電力消耗，并且預定閾值是所測量的往返時間的函數(shù)。有利地，在網絡配置的不活動定時器期滿之前并且在沒有后續(xù)數(shù)據(jù)業(yè)務的情況下，該方法(200)可以基于超過預定閾值的所測量的RTT來測量實際RTT和到低電力的過渡，這有助于最小化無線通信設備中的不必要電力泄漏，并且最小化網絡和無線通信設備之間的數(shù)據(jù)交換的無效率。
文檔編號H04W52/02GK102948225SQ201180030724
公開日2013年2月27日 申請日期2011年6月6日 優(yōu)先權日2010年6月23日
發(fā)明者安德魯·W·萊納特, 格里高利·R·布萊克, 奧列格·Y·克萊門蒂耶夫, 瓦列里·F·馬爾切夫斯基 申請人:摩托羅拉移動有限責任公司