CN102740460A - 在无线通信系统中发送寻呼消息的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

在无线通信系统中发送寻呼消息的方法和装置。本发明提供了一种在无线通信系统中发送上行链路(UL)数据的方法和装置。机器对机器(M2M)设备在空闲模式进入期间接收包括发送类型和最大寻呼循环次数的注销响应消息，在与直到(最大寻呼循环次数×寻呼循环长度)相对应的时段期间等待接收用于使M2M设备发送UL数据的寻呼消息，并发送UL数据。

Description

在无线通信系统中发送寻呼消息的方法和装置
技术领域
本发明涉及无线通信，更具体而言，涉及在无线通信系统中发送寻呼消息的方法和装置。
背景技术
作为国际电信联盟(ITU)部门之一的ITU-无线电通信部门(ITU-R)于2007年将电气和电子工程师协会(IEEE)802.16e标准以“WMAN-OFDMATDD”名义采纳为国际移动通信(IMT)-2000的第六标准。ITU-R已准备将IMT先进系统作为IMT-2000之后的下一代(即，第四代)移动通信标准。IEEE 802.16工作组(WG)决定执行802.16m计划，目的是制定现有IEEE 802.16e的修订标准作为IMT先进系统的标准。从上述目的可以看出，802.16m标准有两个方面，即，对过去的延续性(即现有802.16e标准的修订)和到未来的延续性(即，下一代IMT先进系统的标准)。因此，802.16m标准需要满足IMT先进系统的所有要求，同时维持与符合802.16e标准的移动WiMAX系统的兼容性。
一直在开发基于IEEE 802.16e标准和IEEE 802.16m标准的针对机器对机器(M2M)通信而优化的电气和电子工程师协会(IEEE)802.16p标准。M2M通信可以定义为在用户站与服务器之间或者在核心网络内的用户站之间在不需要人交互的情况下执行信息交换。在IEEE 802.16p标准中，一直在讨论IEEE 802.16标准的介质接入控制(MAC)的增强和正交频分多址(OFDMA)物理层(PHY)在被许可频带内的最小改变。鉴于以上对IEEE 802.16p标准的讨论，在被许可频带内需要大范围的无线覆盖，并且出于观测和控制的目的可以提高应用自动M2M通信的范围。
当接入网络时，许多M2M应用所需的要求与人发起或人控制的网络接入的要求有很大不同。M2M应用可以包括车辆远程信息处理、生物传感器保健监测、远程维护和控制、智能测量、消费设备自动服务等。对M2M应用的要求可以包括极低功耗、更多数量的设备、短突发发送、设备篡改检测和报告、改善的设备认证等。
寻呼消息是工作在空闲模式的机器对机器(M2M)设备在每个寻呼循环从基站(BS)接收的介质访问控制(MAC)消息。同时，大多数M2M应用具有在固定位置通过上行链路(UL)发送大小相对较小的消息的流量特性。此外，这样的UL流量大多用于非实时的周期性报告。因此，需要一种由M2M设备有效执行对BS的非实时周期性报告的方法。
发明内容
本发明提供了一种在无线通信系统中发送寻呼消息的方法和装置。本发明还提供了使用寻呼消息来触发机器对机器(M2M)设备的上行链路数据发送的方法。
一方面，提供了一种在无线通信系统中由机器对机器(M2M)设备发送上行链路(UL)数据的方法。该方法包括以下步骤：从基站接收寻呼消息，该寻呼消息包括用于使所述M2M设备发送UL数据的指示符；以及在接收到所述寻呼消息时，基于用于使所述M2M设备发送UL数据的所述指示符，向所述基站发送UL数据。
用于使所述M2M设备发送UL数据的指示符可以是1个比特。
如果用于使所述M2M设备发送UL数据的所述指示符的值为1，则可以指示所述M2M设备的UL数据发送。
寻呼消息可以被广播。
M2M设备可以是固定的。
UL数据可以是非实时UL数据。
另一方面，提供了一种在无线通信系统中由机器对机器(M2M)设备发送上行链路(UL)数据的方法。该方法包括以下步骤：在空闲模式进入期间，从基站接收包括发送类型和最大寻呼循环次数的注销(deregistration)响应消息；在与直到(up to)(最大寻呼循环次数×寻呼循环长度)相对应的时段期间，等待接收用于使所述M2M设备发送UL数据的寻呼消息；以及向所述基站发送UL数据。
发送类型可以是1个比特。
发送类型的值可以为1。
如果发送类型的值为1，则该发送类型可指示仅在所述M2M设备接收到用于使所述M2M设备发送UL数据的寻呼消息后才允许UL数据发送。
如果在与(最大寻呼循环次数×寻呼循环)相对应的时段期间接收到所述寻呼消息，则可在接收到所述寻呼消息后发送UL数据。
如果在与(最大寻呼循环次数×寻呼循环)相对应的时段期间未接收到所述寻呼消息，则可在与(最大寻呼循环次数×寻呼循环)相对应的时段期满后发送UL数据。
所述寻呼消息可以包括用于使所述M2M设备发送UL数据的指示符，并且所述指示符的值为1。
寻呼消息可以被广播。
另一方面，提供了一种无线通信系统中的机器对机器(M2M)设备。该M2M设备包括：射频(RF)单元，其用于发送或接收无线电信号；以及处理器，其耦合至所述RF单元，其中，所述处理器被配置为：从基站接收寻呼消息，该寻呼消息包括用于使所述M2M设备发送UL数据的指示符；以及在接收到所述寻呼消息时，基于用于使所述M2M设备发送UL数据的所述指示符，向所述基站发送UL数据。
附图说明
图1示出了一种无线通信系统。
图2示出了支持M2M通信的IEEE 802.16的基本机器对机器(M2M)服务系统架构。
图3示出了支持M2M通信的IEEE 802.16的先进机器对机器(M2M)服务系统架构。
图4示出了IEEE 802.16e帧结构的一个例子。
图5示出了IEEE 802.16m帧结构的一个例子。
图6示出了所提出的UL数据发送方法的一个实施方式。
图7示出了根据所提出的UL数据发送方法的寻呼监听窗口的一个例子。
图8示出了所提出的UL数据发送方法的另一个实施方式。
图9示出了所提出的UL数据发送方法的另一个实施方式。
图10示出了所提出的UL数据发送方法的另一个实施方式。
图11示出了所提出的UL数据发送方法的另一个实施方式。
图12示出了所提出的UL数据发送方法的另一个实施方式。
图13示出了所提出的UL数据发送方法的另一个实施方式。
图14示出了所提出的UL数据发送方法的另一个实施方式。
图15是示出实现本发明的实施方式的无线通信系统的框图。
具体实施方式
以下技术可以用于多种无线通信系统，例如码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)和单载波频分多址(SC-FDMA)。CDMA可以使用诸如通用地面无线电接入(UTRA)或CDMA 2000的无线电技术来实现。TDMA可以用诸如全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线业务(GPRS)/GSM演进的增强数据速率(EDGE)的无线电技术实现。OFDMA可使用诸如IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20或演进UTRA(E-UTRA)的无线电技术来实现。IEEE 802.16m是IEEE 802.16e的演进，并且它向后兼容基于IEEE 802.16e的系统。UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是使用演进UMTS地面无线电接入(E-ETRA)的演进UMTS(E-UMTS)的部分，并且它在下行链路(DL)采用OFDMA而在上行链路(UL)采用SC-FDMA。LTE-A(先进)是3GPP LTE的演进。
主要将IEEE 802.16m作为例子进行说明，以使该说明清楚，但本发明的技术精神不限于IEEE 802.16m。
图1示出了一种无线通信系统。
参照图1，无线通信系统10包括一个或更多个基站(BS)11。BS 11向各个地理区域(通常称为“小区”)15a、15b和15c提供通信服务。这些小区中的每一个小区可以划分为多个区域(称为“扇区”)。用户设备(UE)12可以是固定的或移动的，并且可以称作其他术语，例如移动站(MS)、移动终端(MT)、用户终端(UT)、用户站(SS)、无线设备、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器或手持设备。通常，BS 11是指与UE 12通信的固定站，并且可以称作其他术语，例如演进的节点B(eNB)、基站收发机系统(BTS)或接入点。
UE通常属于一个小区。UE所属的小区称为服务小区。为服务小区提供通信服务的BS称为服务BS。无线通信系统是蜂窝系统，因此它包括与服务小区邻近的其他小区。邻近服务小区的其他小区称为邻近小区。为邻近小区提供通信服务的BS称为邻近BS。服务小区和邻近小区基于UE而相对地确定。
该技术可以用在下行链路(DL)或上行链路(UL)。通常，DL是指从BS 11到UE 12的通信，而UL是指从UE 12到BS 11的通信。在DL中，发送器可以是BS 11的一部分，而接收器可以是UE 12的一部分。在UL中，发送器可以是UE 12的一部分，而接收器可以是BS 11的一部分。
图2示出了支持M2M通信的IEEE 802.16的基本的机器对机器(M2M)服务系统架构。
基本M2M服务系统架构20包括移动网络运营商(MNO)21、M2M服务客户24、至少一个IEEE 802.16 M2M设备(以下称为802.16M2M设备)28和至少一个非IEEE 802.16 M2M设备29。MNO 21包括接入服务网络(ASN)和连接服务网络(CSN)。802.16 M2M设备28是具有M2M功能的IEEE 802.16移动站(MS)。M2M服务器23是用于与一个或更多个802.16 M2M设备28通信的实体。M2M服务器23具有M2M服务客户24可访问的接口。M2M服务客户24是M2M服务的用户。M2M服务器23可以位于CSN内部或外部，并且可以为一个或更多个802.16 M2M设备28提供特定M2M服务。ASN可以包括IEEE 802.16基站(BS)22。M2M应用基于802.16M2M设备28和M2M服务器23工作。
基本M2M服务系统架构20支持两种类型的M2M通信，即，一个或更多个802.16M2M设备与M2M服务器之间的M2M通信，或者802.16M2M设备与IEEE 802.16 BS之间的点对多点通信。图2的基本M2M服务系统架构允许802.16 M2M设备作为非IEEE 802.16 M2M设备的聚合点而工作。非IEEE 802.16 M2M设备使用与IEEE 802.16不同的无线电接口，例如IEEE 802.11、IEEE 802.15、PLC等。在该情况下，不允许非IEEE 802.16 M2M设备改变到IEEE 802.16的无线电接口。
图3示出了支持M2M通信的IEEE 802.16的先进机器对机器(M2M)服务系统架构。
在该先进M2M服务系统架构中，802.16 M2M设备可以作为非IEEE 802.16 M2M设备的聚合点而工作，并且还可以作为802.16 M2M设备的聚合点而工作。在该情况下，为了执行针对802.16 M2M设备和非802.16 M2M设备的聚合功能，可以将无线电接口改变为IEEE 802.16。此外，先进M2M服务系统架构可以支持802.16 M2M设备之间的端对端(P2P)连接。在该情况下，可以在IEEE 802.16上或者诸如IEEE802.11、IEEE 802.15、PLC等的另一个无线电接口上建立P2P连接。
下面，将说明IEEE 802.16e帧结构和IEEE 802.16m帧结构。
图4示出了IEEE 802.16e帧结构的一个例子。
图4中示出了IEEE 802.16e的时分双工(TDD)帧结构。TDD帧包括下行链路(DL)发送时段和上行链路(UL)发送时段。DL发送时段在时间上超前于UL发送时段。DL发送时段顺序地包括前导码、帧控制头(FCH)、DL-MAP、UL-MAP和DL突发区。UL发送时段包括测距子信道和UL突发区。用于识别UL发送时段和DL发送时段的保护时间被插入到帧的中间部分(DL发送时段与UL发送时段之间)和最末部分(紧挨着UL发送时段)。发送/接收转换间隙(TTG)是DL突发与随后的UL突发之间的间隙。接收/发送转换间隙(RTG)是UL突发与随后的DL突发之间的间隙。
前导码用在BS与MS之间，用于初始同步、小区搜索及频率偏移和信道估计。FCH包括与DL-MAP消息的长度和DL-MAP的编码方案有关的信息。DL-MAP是用于发送DL-MAP消息的区域。DL-MAP消息定义了对DL信道的接入。这意味着DL-MAP消息定义了DL信道指示和/或控制信息。该DL-MAP消息包括下行链路信道描述符(DCD)和BS标识符(ID)的配置改变计数。DCD描述了应用于当前MAP的DL突发配置文件(profile)。DL突发配置文件指示DL物理信道的特性。BS使用DCD消息而周期性地发送DCD。UL-MAP是用于发送UL-MAP消息的区域。UL-MAP消息定义了对UL信道的接入。这意味着UL-MAP消息定义了UL信道指示和/或控制信息。UL-MAP消息包括上行链路信道描述符(UCD)的配置改变计数，还包括由UL-MAP定义的UL分配的有效开始时间。UCD描述了UL突发配置文件。UL突发配置文件指示UL物理信道的特性。BS使用UCD消息而周期性地发送UCD。DL突发是用于将BS发出的数据发送到MS的区域。UL突发是用于将MS发出的数据发送到BS的区域。在一帧的UL突发区域中包括快速反馈区域。快速反馈区域用于发送要求来自BS的快速响应的信息。快速反馈区域可以用于CQI发送。快速反馈区域的位置由UL-MAP决定。快速反馈区域的位置可以是一帧中的固定位置，或者可以是可变的位置。
图5示出了IEEE 802.16m帧结构的一个例子。
参照图5，超帧(SF)包括超帧头(SHF)和四个帧F0、F1、F2和F3。各个帧在该SF中可以具有相同长度。虽然在图中示出了各个SF的大小为20毫秒(ms)，并且各帧的大小为5ms，但本发明不限于此。SF的长度、SF中包括的帧数、帧中包括的SF的数量等可以多种多样地变化。帧中包括的SF的数量可以根据信道带宽和循环前缀(CP)长度而多种多样地变化。
一帧包括8个子帧SF0、SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6和SF7。每个子帧可以用于UL或DL发送。一个子帧在时域中包括多个正交频分复用(OFDM)符号或正交频分多址(OFDMA)符号，并且在频域中包括多个子载波。OFDM符号用于代表一个符号时段，并且根据多址方案，可以用称作其他术语，例如OFDMA符号、SC-FDMA符号等。子帧可由5、6、7或9个OFDMA符号组成。然而，这只是出于例示的目的，因此，子帧中包括的OFDMA符号的数量不限于此。子帧中包括的OFDMA符号的数量可以根据信道带宽和CP长度而多种多样地变化。可以根据子帧中包括的OFDMA符号的数量来定义子帧类型。例如，可以定义为使得类型1子帧包括6个OFDMA符号，类型2子帧包括7个OFDMA符号，类型3子帧包括5个OFDMA符号，而类型4子帧包括9个OFDMA符号。一个帧可以包括具有相同类型的子帧。另选地，一个帧可以包括具有不同类型的子帧。亦即，在一个帧中，各子帧中包括的OFDMA符号的数量可以相同或不同。另选地，一个帧的至少一个子帧中包括的OFDMA符号的数量可以与该帧其余子帧的OFDMA符号的数量不同。
可以对该帧应用时分双工(TDD)或频分双工(FDD)。在TDD中，以相同的频率和不同的时间在UL或DL发送中使用各子帧。亦即，TDD帧中包括的子帧在时域中被划分为UL子帧和DL子帧。在FDD中，以相同的时间和不同的频率在UL或DL发送中使用各子帧。亦即，FDD帧中包括的子帧在频域中被划分为UL子帧和DL子帧。UL发送和DL发送占用不同的频带，并且可以同时执行。
超帧头(SFH)可以携带必要的系统参数和系统配置信息。SFH可以位于超帧中的第一子帧中。SFH可以占用第一子帧的最末5个OFDMA符号。SFH可以分类为主SFH(P-SFH)和副SFH(S-SFH)。P-SFH可以在每个超帧中发送。在S-SFH上发送的信息可以划分为三个子分组，即，S-SFH SP1、S-SFH SP2和S-SFH SP3。可以按照不同的周期来周期性地发送各个子分组。通过S-SFH SP1、S-SFH SP2和S-SFHSP3发送的信息可以彼此不同。可以按照最短时段发送S-SFH SP1，并且可以按照最长时段发送S-SFH SP3。S-SFH SP1包括与网络重新进入有关的信息，并且S-SFH SP1的发送时段可以是40ms。S-SFH SP2包括与初始网络进入和网络发现有关的信息，并且S-SFH SP2的发送时段可以是80ms。S-SFH SP3包括其他重要的系统信息，并且S-SFH SP3的发送时段可以是160ms或320ms。
一个OFDMA符号包括多个子载波，并且根据快速傅里叶变换(FFT)大小确定子载波的数量。存在几种类型的子载波。子载波类型可以包括用于数据发送的数据子载波，用于各种估计的导频子载波和用于保护带的空载波，以及DC载波。用于表征OFDMA符号的参数包括BW、Nused、n、G等。BW表示标称信道带宽。Nused表示正在使用的子载波(包括DC子载波)的数量。n表示采样因子。该参数用于与BW和Nused一起确定子载波间隔和有用符号时间。G表示CP时间与有用时间之比。
下表1示出了OFDMA参数。表1的OFDMA参数同样适用于图4的802.163帧结构。
[表1]
Figure BDA0000152195110000081
Figure BDA0000152195110000091
在表1中，NFFT是比Nused大的2的最小幂。采样因子Fs是floor(n·BW/8000)×8000，子载波间隔Δf是Fs/NFFT，有用符号时间Tb是1/Δ，CP时间Tg是G·Tb，OFDMA符号时间Ts是Tb+Tg，采样时间是Tb/NFFT。
下面，将描述寻呼消息。
寻呼消息是工作在空闲模式的机器对机器(M2M)设备在每个寻呼循环从基站(BS)接收的介质访问控制(MAC)消息。寻呼消息可以指示要发送到特定移动站(MS)的下行链路(DL)流量的存在。另选地，寻呼消息可以指示MS的轮询和在未请求网络进入的情况下的位置更新的请求。寻呼消息可被广播。
表2示出了作为IEEE 802.16e的寻呼消息的BS广播寻呼消息(即，MOB_PAG-ADV消息)的一个例子。
[表2]
Figure BDA0000152195110000092
参照表2，当MOB_PAG-ADV消息的动作代码字段的值为0时，MOB_PAG-ADV消息可以向MS指示要发送的DL流量的存在。当MOB_PAG-ADV消息的动作代码字段的值为1时，MOB_PAG-ADV消息可以请求MS执行位置更新。除了表2的字段以外，MOB_PAG-ADV消息还可以包括其他字段。
表3示出了作为IEEE 802.16m的寻呼消息的寻呼通告消息(即，AAI-PAG-ADV消息)的一个例子。
[表3]
Figure BDA0000152195110000111
参照表3，当AAI-PAG-ADV消息的动作代码字段的值为0时，该AAI-PAG-ADV消息可以指示MS执行网络重新进入。当AAI-PAG-ADV消息的动作代码字段的值为1时，该AAI-PAG-ADV消息可以指示MS执行用于位置更新的测距。除了表3的字段以外，AAI-PAG-ADV消息还可以包括其他字段。
MS可以向BS发送注销请求消息。MS可以通过注销请求消息向BS报告从该BS提供的正常操作服务的注销请求。IEEE 802.16e的注销请求消息可以是DREG-REQ消息。IEEE 802.16m的注销请求消息可以是AAI-DREQ-REQ消息。
BS可以响应于注销请求消息向MS发送注销响应消息。另选地，注销响应消息可以无需注销请求消息而单独发送。注销响应消息可以指示MS的接入状态的改变。MS接收该注销响应消息，并执行在动作代码中指示的动作。IEEE 802.16e的注销响应消息可以是DREG-CMD消息。IEEE 802.16m的注销响应消息可以是AAI-DREQ-RSP消息。
表4示出了IEEE 802.16e的DREG-CMD消息的消息格式的一个例子。
[表4]
字段   大小   描述
DREG-CMD_Message_Format(){   -
动作代码   8   -
TLV编码参数   可变   -
}   -
表5示出了IEEE 802.16e的DREG-CMD/REQ消息编码的一个例子。可以如表5所示对表4的TLV编码参数字段进行编码。
[表5]
Figure BDA0000152195110000112
Figure BDA0000152195110000121
表6示出了IEEE 802.16m的AAI-DREG-RSP消息的消息格式的一个例子。
[表6]
Figure BDA0000152195110000122
寻呼消息不但可以发送到正常MS，而且可以发送到M2M设备。亦即，表2的MOV_PAG-ADV消息可以发送到工作在IEEE 802.16e系统中的M2M设备，而表3的AAI-PAG-ADV消息可以发送到工作在IEEE 802.16m系统中的M2M设备。同时，假设大多数M2M设备根据M2M应用而在固定位置发送非实时周期性上行链路(UL)数据。因而，寻呼消息可以用于触发固定M2M设备的非实时周期性UL数据发送。
下面，将描述所提出的UL数据发送方法。本发明提出了一种使用寻呼消息来触发M2M设备的UL数据发送的方法。
根据所提出的UL数据发送方法，寻呼消息可以另外包括用于触发M2M设备的UL数据发送的字段。对于工作在EEE 802.16e系统中的M2M设备，表7示出了包括用于触发M2M设备的UL数据发送的字段的MOB_PAG-ADV消息的一个例子。
[表7]
Figure BDA0000152195110000131
参照表7，当使用MOB-PAG-ADV消息来轮询针对固定M2M设备的非实时周期性UL数据发送时，可以在MOB_PAG-ADV消息中新增加M2M报告代码字段。如果M2M报告代码字段的值为1，则BS可以指示M2M设备发送UL数据。除了表7的字段以外，MOB_PAG-ADV消息还可以包括其他字段。
对于工作在IEEE 802.16m系统中的M2M设备，表8示出了包括用于触发M2M设备的UL数据发送的字段的AAI-PAG-ADV的一个例子。
[表8]
Figure BDA0000152195110000141
虽然以上描述了使用MOB_PAG-ADV消息或AAI-PAG-ADV消息触发UL数据发送的情形，但本发明不限于此。此外，如上所述，可以新增加用于触发M2M设备的UL数据发送的字段，或者可以使用现有的动作代码字段。
同时，向MS指示要发送的DL流量的存在的现有寻呼消息的寻呼循环可以与本发明中提出的触发M2M设备的UL数据发送的寻呼消息的寻呼循环相同或不同。如果这两种寻呼消息的寻呼循环彼此不同，则当进入空闲模式时，M2M设备需要协商各寻呼消息的寻呼循环。以下假设M2M设备具有一个寻呼循环而与寻呼消息的目的无关。
图6示出了所提出的UL数据发送方法的一个实施方式。
在步骤S100中，BS向处于空闲模式的M2M设备发送寻呼消息。在该情况下，寻呼消息触发M2M设备的UL数据发送。当M2M设备是工作在IEEE 802.16e系统中的M2M设备时，寻呼消息可以是表7的MOB_PAG-ADV消息。当M2M设备是工作在IEEE 802.16m系统中的M2M设备时，寻呼消息可以是表8的AAI-PAG-ADV消息。亦即，在寻呼消息中可以增加用于触发M2M设备的UL数据发送的字段。
在步骤S110中，M2M设备对BS执行测距以发送UL数据。在步骤S120中，M2M设备向BS发送UL数据。
图7示出了根据所提出的UL数据发送方法的寻呼监听窗口的一个例子。
图7中示出了用于每24小时发送UL数据的智能电表。超帧长度为20毫秒(ms)，寻呼循环为512SF＝10.24秒。因此，智能电表每10.24秒唤醒以接收从BS发送的AAI-PAG-ADV消息。此外，8437个寻呼循环＝4319744个超帧＝86394.88秒＝大约24小时。因此，BS每8437个寻呼循环发送用于触发UL数据发送的AAI-PAG-ADV消息。如表8所示，AAI-PAG-ADV消息中的M2M报告代码字段可以为1。智能电表可以根据每8437个寻呼循环发送的用于触发UL数据的发送的AAI-PAG-ADV消息，周期性地每24小时向BS发送UL数据。
图8示出了所提出的UL数据发送方法的另一个实施方式。
虽然BS向M2M设备发送用于触发UL数据发送的寻呼消息，但可能不存在由M2M设备向BS发送的数据。在该情况下，M2M设备接收到消息后可以不采取任何动作。因而，M2M设备不对BS执行测距，并且可以减少不必要的测距尝试。然而，当M2M设备不发送UL数据时，BS可能无法区分是由于M2M设备未能接收到寻呼消息而未发送UL数据还是由于不存在要发送的UL数据而未发送UL数据。因此，BS将用于触发UL数据发送的寻呼消息发送N次，如果不存在M2M设备对此的响应，则可以指示M2M设备执行位置更新。这是为了检查M2M设备的存在和位置。
参照图8，在步骤S200中，BS向M2M设备发送用于触发UL数据发送的寻呼消息。在步骤S201中，M2M设备对BS执行测距以发送UL数据。在下一寻呼循环中，亦即在步骤S210中，BS向M2M设备发送用于DL数据发送的寻呼消息。在步骤S211中，M2M设备对BS执行测距以接收DL数据。
在步骤S220中，BS向M2M设备发送用于触发UL数据发送的寻呼消息。然而，由于不存在要发送的UL数据，因此M2M设备不对BS执行测距。在下一寻呼循环中，亦即在步骤S230中，BS向M2M设备发送用于触发UL数据发送的寻呼消息。然而，由于不存在要发送的UL数据，因此M2M设备不对BS执行测距。如果假设N＝2，则在下一寻呼循环中(即，S240)BS向M2M设备发送用于位置更新的寻呼消息。用于位置更新的寻呼消息的动作代码可以是位置更新。在步骤S241中，M2M设备向BS发送用于位置更新的测距请求消息(RNG-REQ消息)。
图9示出了所提出的UL数据发送方法的另一个实施方式。
即使BS向M2M设备发送用于触发UL数据发送的寻呼消息，但如果不存在由M2M设备向BS发送的UL数据，则M2M设备可以利用位置更新向BS报告不存在UL数据。在该情况下，即使不存在要发送的UL数据，M2M设备也向BS发送RNG-REQ消息。RNG-REQ消息的目的可以是位置更新。即使不存在要发送的UL数据，也尝试进行不必要的测距。然而，BS能够清楚地识别出不存在要发送的UL数据，并且M2M设备可以在不执行网络进入的情况下向BS报告不存在UL数据。
参照图9，在步骤S250中，BS向M2M设备发送用于触发UL数据发送的寻呼消息。在步骤S251中，M2M设备对BS执行测距以发送UL数据。在下一寻呼循环中，亦即在步骤S260中，BS向M2M设备发送用于DL数据发送的寻呼消息。在步骤S261中，M2M设备对BS执行测距以接收DL数据。
在步骤S270中，BS向M2M设备发送用于触发UL数据发送的寻呼消息。然而，由于在步骤S271中不存在要发送的UL数据，因此M2M设备向BS发送用于指示不存在要发送的UL数据的RNG-REQ消息。RNG-REQ消息的目的可以是位置更新。在步骤S272中，BS响应于RNG-REQ消息向M2M设备发送RNG-RSP消息。
同时，可以通过使用本发明中提出的用于触发UL数据发送的寻呼消息而执行对M2M设备的接入控制。下面，将描述使用寻呼消息的接入控制方法。本发明中提出的接入控制方法可以分类为通过不发送寻呼消息来控制M2M设备的接入的方法，以及通过使用寻呼消息来报告是否能够发送UL数据从而对M2M设备的接入进行控制的方法。
1)首先，将描述通过不发送寻呼消息来控制M2M设备的接入的方法。下面，当提及不发送寻呼消息时，可能意味着不发送寻呼消息本身，或者可能意味着发送了寻呼消息但M2M设备的标识符未包含在该寻呼消息中。
图10示出了所提出的UL数据发送方法的另一个实施方式。
BS可能由于网络过载而未在特定寻呼循环中向M2M设备发送寻呼消息。M2M设备希望在每个寻呼循环都接收到寻呼消息。然而，如果M2M未能接收到用于触发UL数据发送的寻呼消息，则M2M不能向BS发送UL数据。因而，BS能够控制特定M2M设备的接入。同时，在该情况下，并非所有的M2M设备都未能接收到用于触发UL数据发送的寻呼消息，而是一特定的M2M设备可能接收到该寻呼消息而另一个特定M2M设备可能不能接收到该寻呼消息。
参照图10，在步骤S300中，BS向M2M设备发送用于触发UL数据发送的寻呼消息。在步骤S301中，M2M设备对BS执行测距以发送UL数据。在下一寻呼循环中，亦即在步骤S310中，BS向M2M设备发送用于DL数据发送的寻呼消息。在步骤S311中，M2M设备对BS执行测距以接收DL数据。
在步骤S320中，出现流量过载。因而，BS不向M2M设备发送用于触发UL数据发送的寻呼消息。由于M2M设备未能接收到寻呼消息，因此不执行用于UL数据发送的测距。因而，实现了对M2M设备的接入控制。
图11示出了所提出的UL数据发送方法的另一个实施方式。
BS可能由于网络过载而未在特定寻呼循环中向M2M设备发送用于触发UL数据发送的寻呼消息。在该情况下，M2M设备可能希望在下一寻呼循环接收用于触发UL数据发送的寻呼消息，并且可推迟UL数据发送。然而，如果BS持续不发送用于触发UL数据发送的寻呼消息，则要由M2M设备发送的UL数据过期，并且不能执行用于发送UL数据的测距。因此，在M2M设备不能从BS接收寻呼消息并因此不能满足服务质量(QoS)的情况下，M2M设备可能尝试对BS的测距以发送UL数据。当在直到N个寻呼循环期间M2M设备都未能接收到寻呼消息时，该M2M设备可以尝试对BS进行测距。例如，N可以是3。
当M2M设备向BS发送RNG-REQ时，可以报告测距的目的是寻呼消息最大发送次数期满。BS可以识别出这一情况，并能够允许M2M设备的网络进入过程。寻呼消息最大发送次数能够等同地适用于所有的M2M设备。在该情况下，寻呼消息最大发送次数可以由系统参数定义。另选的是，寻呼消息最大发送次数可以根据服务类别而在各M2M设备之间不同。在该情况下，寻呼消息最大发送次数可以协商为能力值之一，或者可以在DSx过程期间定义。
在该情况下，M2M设备可以配置为，使得仅在从BS接收到用于触发UL数据发送的消息后才发送UL数据。BS可以通过根据网络负荷来控制UL数据发送的存在/不存在，从而控制整体网络负荷。此外，在该情况下，M2M设备的UL数据通常具有延迟容许特性，因此M2M设备的UL数据发送没有显著问题。在登记过程期间或者当进入空闲模式时，M2M设备可以与BS协商M2M设备的这种特性。另选的是，M2M设备可以在经过DSx过程的每个服务流中与BS协商M2M设备的该特性。
参照图11，在步骤S400中，BS向M2M设备发送用于触发UL数据发送的寻呼消息。在步骤S401中，M2M设备对BS执行测距以发送UL数据。
在步骤S410中，出现流量过载。因而，BS不向M2M设备发送用于触发UL数据发送的寻呼消息。由于M2M设备未能接收到寻呼消息，因此不执行用于UL数据发送的测距。BS在N个寻呼循环期间不向M2M设备发送寻呼消息，因此M2M设备在这N个寻呼循环期间不能接收到寻呼消息。
当M2M设备在与寻呼消息最大发送次数相对应的N个寻呼循环期间未能接收到寻呼消息时，在步骤S420中，M2M设备尝试进行码测距。在步骤S421中，M2M设备向BS发送RNG-REQ消息。在该情况下，RNG-REQ消息可以指示寻呼消息最大发送次数期满。在步骤S422中，BS可响应于RNG-REQ消息向M2M设备发送RNG-RSP消息。因而，M2M设备能够继续执行对BS的网络进入过程。
寻呼消息最大发送次数可以包括在注销响应消息中。例如，寻呼消息最大发送次数可以包括在作为IEEE 802.16e的注销响应消息的DREG-CMD中。或者，寻呼消息最大发送次数可以包括在作为IEEE 802.16m的注销响应消息的AAI-DREG-RSP中。表9示出了包括用于指示寻呼消息最大发送次数的字段的DREG-CMD消息的一个例子。
[表9]
Figure BDA0000152195110000181
Figure BDA0000152195110000191
参照表9，当BS通过使用寻呼消息控制M2M设备的接入时，可以向DREG-CMD新增加发送类型字段和最大寻呼循环次数字段。M2M设备可以接收包括最大寻呼循环次数字段和M2M设备设置为1的发送类型字段的DREG-CMD消息。在该情况下，在发送UL数据之前，M2M设备可以在与(最大寻呼循环次数×寻呼循环)相对应的时段期间等待用于触发UL数据发送的MOB_PAG-ADV消息(即，具有M2M报告代码的寻呼消息)。如果M2M设备在与(最大寻呼循环次数×寻呼循环)相对应的时段期间未能接收到用于触发至少一次UL数据发送的MOB_PAG-ADV消息，则M2M设备可以在不必接收MOB_PAG-ADV消息的情况下向BS发送UL数据。
表10示出了包括用于指示寻呼消息最大发送次数的字段的AAI-DREG-RSP消息的一个例子。
[表10]
Figure BDA0000152195110000192
Figure BDA0000152195110000201
参照表10，当BS通过使用寻呼消息控制M2M设备的接入时，可以向AAI-DREG-RSP消息新增加发送类型字段和最大寻呼循环次数字段。UL数据的发送时段等于或大于寻呼循环。M2M设备可以接收包括最大寻呼循环次数字段和设置为1的发送类型字段的AAI-DREG-RSP消息。在该情况下，在发送UL数据之前，M2M设备可以在与(最大寻呼循环次数×寻呼循环)相对应的时段期间等待用于触发UL数据发送的AAI-PAG-ADV消息(即，具有M2M报告代码＝0b1的寻呼消息)。如果M2M设备在与(最大寻呼循环次数×寻呼循环)相对应的时段期间未能接收到用于触发至少一次UL数据发送的AAI-PAG-ADV消息，则M2M设备可以在不接收AAI-PAG-ADV消息的情况下向BS发送UL数据。
图12示出了所提出的UL数据发送方法的另一个实施方式。
在步骤S500中，BS向M2M设备发送设置为发送类型＝1的AAI-DREG-RSP消息。在步骤S510中，BS向M2M设备发送设置为M2M报告代码＝0b1的AAI-PAG-ADV消息。因而，MS可以向BS发送UL数据。在步骤S520中，M2M设备向BS发送AAI-DREG-REQ消息。在步骤S521中，BS向M2M设备发送设置为发送类型＝1的AAI-DREG-RSP消息。
在步骤S530中，出现接入过载。因而，BS不向M2M设备发送设置为M2M报告代码＝0b1的AAI-PAG-ADV消息。M2M设备可以在与(最大寻呼循环次数×寻呼循环)相对应的时段期间等待设置为M2M报告代码＝0b1的AAI-PAG-ADV消息。如果M2M设备在与(最大寻呼循环次数×寻呼循环)相对应的时段期间未接收到设置为M2M报告代码＝0b1的AAI-PAG-ADV消息，则M2M设备可以尝试进行用于UL数据发送的测距。
2)下面将描述通过借助寻呼消息来报告M2M设备是否能够发送UL数据从而控制M2M设备的接入的方法。
图13示出了所提出的UL数据发送方法的另一个实施方式。
BS可以允许寻呼消息包含UL禁止指示符。在接收到包括UL禁止指示符的寻呼消息时，M2M设备可以等待预定间隔，随后可以接收用于触发UL数据发送的寻呼消息，并且可以发送UL数据。
参照图13，在步骤S600中，BS向M2M设备发送用于触发UL数据发送的寻呼消息。在步骤S601中，M2M设备对BS执行测距以发送UL数据。在下一寻呼循环中，亦即在步骤S610中，BS向M2M设备发送用于DL数据发送的寻呼消息。在步骤S611中，M2M设备对BS执行测距以接收DL数据。
在步骤S620中，出现流量过载。BS向M2M设备发送包括UL禁止指示符的寻呼消息。在接收到该寻呼消息时，M2M设备可以在预定间隔期间推迟UL数据发送。该预定间隔可以是一个寻呼循环。在步骤S630中，BS向M2M设备发送用于触发UL数据发送的寻呼消息。在步骤S640中，M2M设备尝试对BS执行测距以发送UL数据。
图14示出了所提出的UL数据发送方法的另一个实施方式。
BS可以允许寻呼消息包括UL禁止时间。在接收到包括UL禁止时间的寻呼消息时，M2M设备可以等待该UL禁止时间，随后可以发送UL数据。
参照图14，在步骤S650中，BS向M2M设备发送用于触发UL数据发送的寻呼消息。在步骤S651中，M2M设备对BS执行测距以发送UL数据。在下一寻呼循环中，亦即在步骤S660中，BS向M2M设备发送用于DL数据发送的寻呼消息。在步骤S661中，M2M设备对BS执行测距以接收DL数据。
在步骤S670中，出现流量过载。BS向M2M设备发送包括UL禁止时间的寻呼消息。在接收到该寻呼消息时，M2M设备可以在该UL禁止时间期间推迟UL数据发送。在步骤S680中，M2M设备尝试对BS执行测距以发送UL数据。
图15是示出实现本发明的实施方式的无线通信系统的框图。
BS 800可以包括处理器810、存储器820和射频(RF)单元830。处理器810可以配置为实现所提出的在本说明书中描述的功能、过程和/或方法。可以在处理器810中实现无线电接口协议的层。存储器820可操作地与处理器810耦合，并存储用于对处理器810进行操作的多种信息。RF单元830可操作地与处理器810耦合，并发送和/或接收无线电信号。
M2M 900可以包括处理器910、存储器920和RF单元930。处理器910可以配置为实现所提出的在本说明书中描述的功能、过程和/或方法。可以在处理器910中实现无线电接口协议的层。存储器920可操作地与处理器910耦合，并存储用于对处理器910进行操作的多种信息。RF单元930可操作地与处理器910耦合，并发送和/或接收无线电信号。
处理器810、910可以包括专用集成电路(ASIC)、其他芯片组、逻辑电路和/或数据处理设备。存储器820、920可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、存储卡、存储介质和/或其他存储设备。RF单元830、930可以包括用于处理射频信号的基带电路。当以软件实现这些实施方式时，可以用执行此处所述功能的模块(例如，过程、功能等)来实现此处描述的技术。这些模块可以存储在存储器820、920中并由处理器810、910执行。存储器820、920可以在处理器810、910内实现或者位于处理器810、910外部，在存储器820、920位于处理器810、910外部的情况下，存储器820、920经由现有技术中已有的各种装置以可通信方式耦合至处理器810、910。
机器对机器(M2M)设备能够有效地发送上行链路数据。
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年4月12日提交的美国临时申请No.61/474,729、2011年4月26日提交的美国临时申请No.61/479,385和2012年2月10日提交的韩国专利申请No.10-2012-0013529的优先权，在此以引证方式将它们的全部内容并入。

Claims (15)

1.一种在无线通信系统中由机器对机器(M2M)设备发送上行链路(UL)数据的方法，该方法包括以下步骤：
从基站接收寻呼消息，该寻呼消息包括用于使M2M设备发送UL数据的指示符；以及
在接收到所述寻呼消息时，基于所述用于使M2M设备发送UL数据的指示符，向所述基站发送UL数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述用于使M2M设备发送UL数据的指示符是一个比特。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述用于使M2M设备发送UL数据的指示符的值为1，则指示所述M2M设备的UL数据发送。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述寻呼消息被广播。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述M2M设备是固定的。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述UL数据是非实时UL数据。
7.一种在无线通信系统中由机器对机器(M2M)设备发送上行链路(UL)数据的方法，该方法包括以下步骤：
在空闲模式进入期间，从基站接收包括发送类型和最大寻呼循环次数的注销响应消息；
在与直到(最大寻呼循环次数×寻呼循环长度)相对应的时段期间，等待接收用于使M2M设备发送UL数据的寻呼消息；以及
向所述基站发送UL数据。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述发送类型是一个比特。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述发送类型的值为1。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，如果所述发送类型的值为1，则所述发送类型指示仅在所述M2M设备接收到用于使所述M2M设备发送UL数据的寻呼消息后才允许UL数据发送。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，如果在与(最大寻呼循环次数×寻呼循环)相对应的时段期间接收到所述寻呼消息，则在接收到所述寻呼消息后就发送UL数据。
12.根据权利要求7所述的方法，其中，如果在与(最大寻呼循环次数×寻呼循环)相对应的时段期间未接收到所述寻呼消息，则在与(最大寻呼循环次数×寻呼循环)相对应的时段期满后发送UL数据。
13.根据权利要求7所述的方法，其中，所述寻呼消息包括用于使所述M2M设备发送UL数据的指示符，并且所述指示符的值为1。
14.根据权利要求7所述的方法，其中，所述寻呼消息被广播。
15.一种无线通信系统中的机器对机器(M2M)设备，该M2M设备包括：
射频(RF)单元，其用于发送或接收无线电信号；以及
处理器，其耦合至所述RF单元，
其中，所述处理器被配置为：
从基站接收寻呼消息，该寻呼消息包括用于使所述M2M设备发送UL数据的指示符；以及
在接收到所述寻呼消息时，基于用于使所述M2M设备发送UL数据的所述指示符，向所述基站发送UL数据。
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