CN102835148A - 对无线通信系统中的通信进行管理的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本技术提供用于管理与无线通信系统中多个无线设备的通信的方法和装置。该方法和装置评估一个或多个网络通信量水平，各网络通信量水平与相应的网络部关联；以及当特定网络部的评估出的网络通信量水平与该特定网络部的通信量阈值具有预定关系时，在一个或多个网络部中提交一个或多个访问配置消息。访问配置消息被配置为将一个或多个无线设备切换至一个或多个预定操作状态。本技术还提供相应的无线设备。

Description

对无线通信系统中的通信进行管理的方法和装置

技术领域

本技术一般涉及对与无线通信系统中的无线设备通信的管理。

背景技术

除了语音服务之外，无线通信网络的演变已经显著增加了数据服务的可用性和它们对用户与机器终端之间的远程通信的适用性，例如对来自无线抄表和出纳机的数据收集和提交的适用性。由此强调了无线通信系统中的通信量管理的特定方面（其不同于传统语音通信中所出现的方面），因为许多用于机器通信的应用展现出不同的实时通信需求，这些需求具有对通信延迟的不同容忍程度。本领域中常使用的涉及与机器终端通信的某些术语包括机器终端通信或机器型通信（MTC）、或机器对机器通信（M2M）。

无线通信网络为移动设备和其它应用提供了有效访问其他数据网络的手段。为了实现该目的，为无线通信网络设计了多种数据服务以便于无线通信。例如，无线数据传输由数字无线通信系统支持，其中，数字无线通信系统包括GPRS（通用分组无线服务）和GSM（全球移动通信系统）或UMTS（通用移动通信系统），并且将作为已知的LTE（长期演进）系统的一部分。

无线通信系统的架构通常提供层次结构（hierarchy），层次结构包括向预定区域提供预定功能和/或服务的一个或多个子网。服务于不同区域的基础设施随后通过相应的骨干网络互连，骨干网络本身以层次结构的形式组织。子网通常包括多个分组数据服务节点，这些节点以能够通过多个基站为无线设备提供分组交换服务的方式连接。中间移动通信网络在支持节点与无线设备之间提供分组交换数据传输。特定子网可通过使相应服务延迟的预定网关节点连接至外部数据网络，例如公共交换数据或电话网络。无线通信系统服务因此允许在无线设备与外部数据网络之间进行分组数据传输。

无线通信系统中的通信的无线性质证明了对移动无线设备中的应用是有用的，并且对无需完全或部分移动性的无线设备的方便互连也是有用的。逐渐增加的用于机器通信的无线设备的移动性方面例如可显著区别于传统上用于人与人语音通信的移动电话。

通常，无线通信系统设计已共同且等同地解决了所有无线设备的移动性。例如，无线通信系统中的通信管理方面可基本上在无线通信系统的能力内瞬间发生而不需要在对与不同类型的无线设备的通信的不同需求之间进行进一步的辨别。因此，无线通信系统可能过载和拥塞。在任何时候以非协调方式在所有类型的无线设备之间的传统无线通信系统中进行通信的能力可导致相当大的网络通信量以及使网络基本上拥塞。

例如，技术说明书“Service requirements for machine-typecommunications”,Stage 1,3GPP TS 22.368 V1.1.1解决了由M2M通信所引发的阻塞问题。该文献描述了由M2M通信引发的增加的网路通信量的问题，然而该文献并未教导解决方案。

因此，需要克服现有技术中的至少一个缺陷的解决方案。

所提供的背景技术信息用于揭示申请人认为能够涉及本技术的信息。任何上述信息并不旨在被承认、也不应被解释为构成与本技术对立的现有技术。

发明内容

本技术的目的是提供用于管理无线通信系统中的通信的方法和装置。根据本技术的一个方面，提供了一种用于管理与无线通信系统中的多个无线设备通信的方法，无线通信系统包括一个或多个网络部，各网络部被配置为与多个无线设备中的一个或多个通信性地关联，并且各网络部与相应的通信量阈值关联，该方法包括：评估一个或多个网络通信量水平，各网络通信量水平与相应的网络部关联；以及当特定网络部的评估出的网络通信量水平与用于该特定网络部的通信量阈值具有预定关系时在一个或多个网络部中提交一个或多个访问配置消息；所述一个或多个访问配置消息用于将一个或多个无线设备切换至一个或多个预定操作状态。

根据本技术的另一个方面，提供了一种用于管理与无线通信系统中的多个无线设备通信的装置，所述无线通信系统包括一个或多个网络部，各网络部被配置为与多个无线设备中的一个或多个通信性地关联，并且各网络部与相应的通信量阈值关联，所述装置包括：用户通信接口，用于接收指示与多个无线设备中的一个或多个通信需要的信息；无线通信系统接口，用于建立与无线通信系统的可操作的联接以接收与一个或多个网络通信量水平相关的信息，各网络通信量水平与相应的网络部关联；以及通信管理系统，用于评估一个或多个网络通信量水平，并在特定网络部的评估出的网络通信量水平与该特定网络部的通信量阈值具有预定关系时在一个或多个网络部中提交一个或多个访问配置消息；所述一个或多个访问配置消息用于将一个或多个无线设备切换至一个或多个预定操作状态。

根据本技术的另一方面，提供了用于与无线通信系统通信的无线设备，无线设备包括：网络接口，用于建立与无线通信系统的可操作连接；以及控制系统，可操作地联接至网络接口，控制系统被配置为控制无线设备的操作状态，控制系统被配置为当接收访问配置消息时将无线设备切换至预定操作状态；所述访问配置消息用于控制与无线设备关联的网络通信量。

根据本技术的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括存储器，存储器中设有在其中实施的计算机可读代码，计算机可读代码由CPU执行以实施管理与无线通信系统中的多个无线设备通信的方法，无线通信系统包括一个或多个网络部，各网络部被配置为与所述多个无线设备中的一个或多个通信性地关联，并且各网络部与相应的通信量阈值关联，该方法包括：确定与多个无线设备中的一个或多个通信的需要；评估一个或多个网络通信量水平，各网络通信量水平与相应的网络部关联；以及当特定网络部的评估出的网络通信量水平与该特定网络部的通信量阈值具有预定关系时在一个或多个网络部中提交一个或多个访问配置消息；所述一个或多个访问配置消息用于将一个或多个无线设备切换至一个或多个预定操作状态。

附图说明

图1A示出根据本技术的某些实施方式的对无线通信系统中的通信进行管理的方法的流程图；

图1B示出根据本技术的某些实施方式的对无线通信系统中的通信进行管理的方法的流程图；

图2示出根据本技术的某些实施方式的示例性无线通信系统的架构图；

图3示出根据本技术的某些实施方式的用于对无线通信系统中的通信进行管理的装置的框图；

图4示出根据本技术的某些实施方式的用于对无线通信系统中的通信进行管理的无线设备的框图；

图5示出根据本技术的某些实施方式的当接收相应访问配置消息时由两个无线设备引发的重复通信的示例。

具体实施方式

定义

术语“无线设备”用于表示一种装置，该装置通过电磁辐射传播（例如，通过真空、或空气、或一般的非传导介质）从另一个装置模拟和/或数字地接收用于通信目的的信号和/或向另一个装置模拟和/或数字地发送用于通信目的的信号。无线设备可使用根据多个通信系统中的一个或多个格式化的信号，所述多个通信系统例如包括移动电话网络诸如蜂窝或卫星电话网络、或其它当前或未来的无线通信系统。无线设备可包括或被包含于多种形式的手持/移动和/或固定的通信、控制和/或计算设备，诸如仪表阅读器、出纳机、车辆或货物追踪器或盗窃报警装置、收音机、移动电话、蜂窝电话、卫星电话、智能电话、或个人计算机诸如台式机、笔记本、平板电脑、个人数字助理（PDA）、游戏主机、或外围设备诸如打印机、照相机、指向设备或其它装置。

术语“网络部（network sector）”用于表示网络通信系统中的一部分。该术语与由各个部分组成的无线通信系统的概念性分部结合使用。该分部可出现在无线通信系统架构的层次结构中的预定层。例如，在蜂窝无线通信系统中，网络部可表示通信系统中例如与收发基站（BTS或NodeB）、BTS、无线电网络控制器（RNC）、服务通用分组无线服务（GPRS）支持节点（SGSN）、网关GPRS支持节点（GGSN）、移动性管理实体（MME）、服务网关（S-GW）、分组数据网络网关（PDN-GW）或无线通信系统的其它部分相关的部分。

如文中所使用的，术语“约”表示标称值的+/-10%变化。应理解，这种变化通常包含在文中提供的给定值内，无论是否特别指出。

除非另有定义，否则所有技术和科学术语文中所使用的均具有与该技术所属领域的技术人员的通常理解相同的含义。

与各种类型的无线设备的特定通信、或通常各种类型的通信例如基于IP的、非语音的或其它通信、或与M2M/MTC无线设备的通信可通过多种方式表现出不同于其它形式的通信和/或其它类型的无线设备的特征。例如，与用户之间的传统语音通信相比较，M2M/MTC通信可包含更多的通信设备并且每个设备都具有较小的通信量。在不具备其它通信管理的情况下，这些无线设备之间的通信可能导致网络通信量拥塞和/或过载的无线通信系统。本技术提供有效且具有灵活性的改进，以便于改进包括对延迟基本不敏感的通信和/或大量无线设备的无线通信系统的操作。为了这一目的，本技术提供用于管理与无线通信系统中的多个无线设备通信的方法、装置、无线设备和其它系统和方法论。

根据一些实施方式，访问配置消息被用于减轻无线通信系统中的拥塞。访问配置消息可在特定时间导致节流、延迟、停止/中断、撤消、发起中的一种或多种，或导致在预定网络通信量水平的时间内以其它方式控制与预定类型的无线设备的通信。例如，预定通信量水平可被定义为高或低的网络通信量水平。例如，延迟特定通信可随时间分散前往/来自特定无线设备的接踵而至的网络通信量并帮助减轻网路通信量的拥塞。

根据一个实施方式，访问配置消息可影响与特定网络部中的特定类型的无线设备进行的特定类型的通信。访问配置消息可使特定通信延迟，直至网络通信量状况降低至特定阈值之下，访问配置消息可以是不同的和/或与不同网络部中的不同阈值相关联。根据该实施方式，访问配置消息可与一种或多种类型的通信、一个或多个无线设备、以及一组或多组无线设备或其组合相关联。根据一些实施方式，通信可被延迟或在低网络通信量时被发起。当网络通信量水平小于对应阈值时，可维持特定量的附加通信，而不会使特殊网络部内的无线通信系统过载。

本发明的实施方式可用于对与包括一个或多个网路部的无线通信系统中的无线设备的通信进行管理。根据一个实施方式，各网络部被配置为与一个或多个无线设备通信性关联并与相应通信量阈值关联。无线设备与网络部的通信性关联可通过一种或多种接近度（无论无线设备是否位于与特定网络部关联的服务区内）或无线通信系统所采用的其它方法论来确定。这种网络的示例可包括陆上或基于卫星的蜂窝或其它无线通信系统。

根据一个实施方式，网络通信量阈值可基于无线通信系统可维持的通信量的多少以及可导致的与无线设备的通信量通信的多少来确定。例如，通信量阈值可基于每个无线设备的通信量的比率乘以无线设备的数量除以无线通信网络的最大通信量负载来计算，其中所有这些特征都可针对每个网络部。同样地，网络通信量阈值可用于不同类型的网络通信量和/或一个或多个无线设备。

根据本发明的某些实施方式，如果需要与一个或多个无线设备通信，则将在一个或多个网路部中确定网络通信量水平。例如，对通信的需要可包括下列情况中的一种或多种：用户是否请求从电表获取数据的预定无线设备的读数或用户是否需要控制电表、或向和/或从其它M2M/MTC设备传递其它信息、或出现需要与一个或多个预定无线设备接触的某些其它需求。

根据某些实施方式，当评估出的特定网络部的网络通信量水平小于该特定网络部的通信量阈值时，在一个或多个网络部中提交一个或多个访问配置消息。根据某些实施方式，可在高网络通信量期间提交用于降低网络通信量的访问配置消息。访问配置消息被配置为启动与预定无线设备之间的通信。为了进行所述动作，本技术的实施方式提供了通信管理装置以及充分配置的无线设备。

图1示出根据本技术的某些实施方式的方法的流程图10。如图所示，步骤110包括确定与一个或多个无线设备通信的需要，其中该通信可包括向无线设备进行一次或多次传输和/或从无线设备进行一次或多次传输。步骤120包括评估一个或多个网络通信量水平，其中各网络通信量水平与相应的网络部相关联。步骤130包括当评估出的特定网络部的网络通信量水平小于该特定网络部的通信量阈值时，在一个或多个网络部中提交访问配置消息。

图1B示出根据某些实施方式的方法的流程图11。如图所示，步骤111包括评估一个或多个网络通信量水平，其中各网络通信量水平与相应的网络部相关联。步骤121包括确定与多个无线设备中的一个或多个通信的需要以及无线设备基于其自身的需要进行通信的可能需要。步骤131包括当评估出的特定网络部的网络通信量水平大于或等于该特定网络部的通信量阈值时，在一个或多个网络部中提交访问配置消息，所述访问配置消息被配置为节流、延迟或撤消与多个无线设备中的一个或多个的通信，或通过节流、延迟或撤消来限制多个无线设备中的一个或多个的通信。

根据一个实施方式，访问配置消息可被配置为向无线设备提交指令，这些指令可确定无线设备是否、如何和/或何时可以或必须改变其操作状态和/或与无线通信系统通信。例如，根据一些实施方式的无线设备可相应地被配置为被动地处理接收到的指令，或开始与无线通信系统的通信。

访问配置消息

根据一些实施方式，访问配置消息可被配置为向无线设备提交确定无线设备是否、如何和/或何时可以或必须改变其操作状态和/或与无线通信系统通信的指令。根据一个实施方式，例如，访问配置消息可被配置为命令无线设备改变操作状态或在无线设备中调用一个或多个预定动作或在无线设备中引发一个或多个其它动作。根据一个实施方式，访问配置消息可用作唤醒、空闲、节流、中断、撤消或用于在无线设备中引发相应动作的其它消息。

根据一些实施方式，访问配置消息可在一个或多个网络部中被提交。访问配置消息可被同时或不同时地广播、多路广播、或以其它方式散播，即使在它们因同样的理由或需求被引起时也是如此。根据一些实施方式，访问配置消息在不同时刻的提交可以是刻意的或由相应网络部运载的通信量超过相应通信量阈值所引起的延迟导致的，或同时由二者导致。

根据某些实施方式，不同的访问配置消息可以与由无线设备执行的不同优先级相关联。根据一个实施方式，访问配置消息包括指示优先级的信息，优先级可由充分配置的无线设备和/或无线通信系统使用以确定如何（例如以什么顺序）来响应、处理和/或转发不同的访问配置消息。

根据一个实施方式，访问配置消息可包括预定标识符，预定标识符可用于对一个或多个特定无线设备进行编址。例如，一个特定标识可指示相应的访问配置消息为对由公司A操作的电表进行控制的无线设备编址，另一个标识符可指示相应的访问配置消息为由银行B或其它服务提供商等操作的自动出纳机编址。

根据本技术的一个方面，通信管理装置和相关无线设备被配置为确保所需的通信在相应的预定时间内发生。例如，一旦确定需要与相应无线终端进行通信，访问配置消息就可能需要在最大预定时间内或以最小预定频率进行广播。

根据本技术的实施方式的访问配置消息可在一个或多个网络部内广播。访问配置消息会在被无线设备接收时被处理并且可引发一个或多个无线设备的操作状态的改变。无线设备将处理所接收到的访问配置消息以确定所接收到的访问配置消息是否被编址至该无线设备。所接收到的访问配置消息可允许或导致无线设备的操作状态的改变。当无线设备处于允许其监视用于运载访问配置消息的广播信道的适当操作状态下时，无线设备可处理访问配置消息。访问配置消息可提供或导致无线设备的操作状态的改变。根据本技术的一个方面，访问配置消息可用于使一个或多个无线设备进入或离开节电空闲、睡眠、低功耗、断开、关闭无线电、关闭设备或与相应无线设备的受限的通信能力（例如，很小、最小或以其它为特征的通信能力）相关的其它操作状态。空闲、睡眠或低功率操作状态可有助于无线设备的节电，从而为相应无线设备的预定应用提供相应的效果和益处。

访问配置消息可包括无线设备身份标识（ID），例如，与一个或多个特定无线设备相关的地址或地址的特定意义的数字、或其它特征，以识别访问配置消息中的对应设备。根据某些实施方式，访问配置消息可包括一个或多个无线ID。例如，访问配置消息可请求唤醒、禁止、限制或以其它方式命令和/或影响与包含在访问配置消息中的ID相关的无线设备。身份标识可以是组、所有者、操作者、设施或其它ID，或共享的地址、或ID或地址的预定意义的数字。根据一个实施方式，访问配置消息可被配置为页面请求、短消息、或以其它方式配置并且可以与物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层或更高的互连参考模型层相关联。这些互连参考模型层和其它互连参考模型层是本领域已知的。

根据一个实施方式，访问配置消息可包括指示或涉及延迟和/或响应时间段的数据，所述数据可由一个或多个无线设备使用以允许其它功能。例如，延迟可通过一个或多个无线设备可以或应该延迟提交响应的时间来指示，或响应时间段可指示一个或多个无线设备需要对所接收的访问配置消息提交响应时的范围。该数据可被用于根据多种不同的方法并以多种不同的方式来确定延迟和/或响应时间段。例如，该数据可直接对应于延迟和/或响应时间段，或该数据可由无线设备进一步处理以确定延迟和/或响应时间段。可执行其它处理以随时间使由无线设备设定的动作随机化/分散。根据一个实施方式，延迟和/或响应时间段可表示无限的时间段、有限数量的预定时间单元、非零或零时间段。预定的时间单元可包括微秒、毫秒、秒、分钟、小时、天、或其它时间分段。根据一个实施方式，如果有的话，如文中所述，可能必须按照返回与无线设备通信的需要相关联的信息的响应时间来确定延迟和/或响应时间段。

根据一个实施方式，例如，访问配置消息可包括指示以预定次数或预定时间段重复提交无线设备对访问配置消息的响应的信息。例如，通过对同一特定无线设备的后续的和/或类似的访问配置消息，相应访问配置消息可用于减轻无线通信系统中的信号传输过量或非有效载荷通信。重复次数或重复时间可以是无限的。

根据另一实施方式，访问配置消息可包括向相应无线设备分配最大上行链路、下行链路、数据容量或通信时间和/或其它限制参数的信息。根据一个实施方式，该信息可用于限制无线设备可用于在预定事件的发生之间与通信管理装置通信的时间量和/或数据，例如在预定时间段内、在由访问配置消息分配的访问时间段内、在访问时间段之外、直至另一个访问配置消息的接收、或由访问配置消息以其它方式分配。根据一个实施方式，访问配置消息可被配置为在访问期间和/或在访问期间外或其它限制单独地指定每个预定时间段。相应的访问配置消息可用于减轻网络通信量拥塞。

根据一些实施方式，访问配置消息可包括一个或多个指令，该一个或多个指令命令访问配置消息所编址的无线设备执行一个或多个特定动作。这些指令可指示相应无线设备是否、如何和/或何时切换为预定操作状态。同样地，可以需要、允许、禁止或通过其它方式命令以启动通信和/或以其它方式与无线通信系统通信。根据一个实施方式，当接收到访问配置消息时，无线设备可以启动或可以不启动与无线通信系统的通信。例如，无线设备可基于除了接收访问配置消息之外的因素或基于单独接收访问配置消息来确定是否存在对相应通信的需要。根据本技术的某些实施方式的无线设备可基于仅指示请求和/或邀请的访问配置消息启动通信、或可在访问配置消息指示一个或多个相应命令时启动与无线通信系统的通信。

根据一个实施方式，访问配置消息可指示被编址的无线设备是否必须启动通信或这些设备是否被允许启动通信。如果访问配置消息指示允许，则访问配置消息可以或不可以引发通信。例如，如果访问配置消息指示允许，则无线设备确定需要通信并且仅当其确定需要启动通信时启动通信；如果访问配置消息指示其必须通信，则相应的无线设备必须启动通信。

通信管理装置

根据本技术的一个方面，通信管理装置用于管理与无线通信系统中的多个无线设备的通信。根据一个实施方式，无线设备与用户之间的有效载荷通信可通过通信管理装置进行传送。例如，用户和/或操作者与无线设备之间能够仅通过通信管理装置或通过另外的其它方法进行通信。

根据一个实施方式，通信管理装置包括用户通信接口以接收指示需要与多个无线设备中的一个或多个通信的信息。该装置还包括网络接口以建立与无线通信系统的可操作联接来接收关于一个或多个网络通信量水平的信息。各网络通信量水平与相应的网络部关联。该装置还包括通信管理系统以评估网络通信量水平以及通过网络接口向无线通信系统提交信号，从而当评估出的特定网络部的网络通信量水平小于该特定网络部的通信量阈值时，在一个或多个网络部中启动访问配置消息的提交。访问配置消息被配置为将预定无线设备从空闲操作状态中唤醒并被配置为启动与相应无线设备的通信。

根据一个实施方式，通信管理装置被配置为基于可获得的关于无线通信系统可维持多少通信量以及可估算随着无线设备的通信的发生有多少通信量的信息来确定通信量阈值。例如，通信管理装置可基于每个无线设备的每个网络部的通信量的通信量比例乘以无线设备的数量再除以无线通信网络的最大通信量负载来确定通信量阈值。

通信管理装置可被配置为无线通信系统的集成部件，该集成部件可称为内部机器终端通信装置（iMTC）。通信管理装置与无线通信系统之间的相应的集成水平可有助于网络部中的通信量水平的确定、以及通过通信管理装置与节点、服务器、网关和无线通信系统的其它组件的通信。根据一个实施方式，通信管理装置可包括可操作地彼此互连并与无线通信系统的预定组件互连的一个或多个基于计算机的服务器。具有两个或更多个基于计算机的服务器的通信管理装置可包括地理上分离的基于计算机的服务器。根据另一实施方式，通信管理装置可被配置为分布式硬件/软件/固件系统并且可由无线通信系统的可与分布式软件和/或固件程序联合操作的预定硬件组件来提供。

图2示出根据某些实施方式的无线通信系统的示例性架构的示意图。该示例性无线通信系统包括与操作者域220关联的iMTC服务器210、eMTC服务器230和MTC设备240。iMTC服务器210和/或eMTC服务器230可由用户250操作。例如，用户可与eMTC服务器230交互以与iMTC服务器210交互来获得期望的信息。该交互可包括由用户通过eMTC服务器230所提供的用户接口（未示出）远程控制iMTC服务器210的特定功能。因此，iMTC服务器210和eMTC服务器230被配置为提供应用程序接口。应注意，操作者域220涉及所示示例性无线通信系统的由一个或多个特定网络操作者提供的部件和组件。还应注意，不同于iMTC服务器210的组件可被认为是操作者域220的一部分。

图3示出根据本技术的实施方式的被配置为iMTC 210的通信管理装置以及无线通信系统的特定组件框图。iMTC 210包括用户通信接口212、通信管理系统214和无线通信系统接口216。例如，用户通信接口被配置为与用户250或eMTC服务器230通信，并进一步可操作地连接至通信管理系统214。通信管理系统214还可操作地联接至无线通信系统接口216。iMTC 210可操作地链接至操作者域220。

例如，在通信管理装置控制下的无线设备可依照特定目的、功能、无线设备操作者、或其它实体、和/或其它方面关联成组。相应的无线设备和/或通信管理装置可预先配置有相应的关联或通过合适的用户通信接口配置。

根据某些实施方式，通信管理装置可被配置为提供与无线设备的状态或其它信息相关的预定的统计信息，例如通过在请求时从这些装置中提取信息、或通过使这些装置在预定时间处或通过预定频率或通过其它方式自动地推送/提供该信息。用于统计信息的数据可以类似方法从无线设备中获取，例如，在请求时（提取）或在预定时间处以预定频率或以其它方式自动地（推送）。此外，iMTC服务器可通过推送或提取方法来向eMTC服务器报告状态。根据某些实施方式，通信管理装置和/或相关无线设备可被配置为响应于访问配置消息的接收而获取和/或报告与每个相应无线设备相关的统计信息。

根据一个实施方式，由无线设备以能够在无线设备外重复的确定性伪随机方式来确定延迟或响应时间段。确定性伪随机延迟和/或响应时间可在无线设备外重复并用于验证无线设备何时可访问网络。根据一个实施方式，通信管理装置可被配置为例如通过确定与一个或多个特定无线设备关联的延迟和响应时间并通过监视在确定的延迟和响应时间下随着那些特定无线设备发生的通信证实无线设备仅在期望的时间段内访问无线通信系统。

基于文中所述的与唯一的无线设备身份标识结合的预定方法、以及与相应的访问配置消息的延迟和/或响应时间段相关的信息来确定确定性伪随机延迟和/或响应时间。根据一个实施方式，例如，访问配置消息可被配置为包括在用于确定伪随机延迟和/或响应时间的方法中用作种子值/参数的信息。根据一个实施方式，该种子值可通过通信管理装置确定以使与特定访问配置消息对应的无线设备发生的通信量平衡。根据一个实施方式，通信管理装置可被配置为以预定的方式与没有将通信限制在所分配时间内的无线设备接合。

根据一个实施方式，通信管理装置可被配置为生成或启动访问配置消息的生成，访问配置消息例如可包括指示无线设备以预定的次数或预定时间段重复提交对访问配置消息的响应的信息。这可例如通过对同一特定的无线设备的后续的和/或类似的访问配置消息来减轻无线通信系统中的信号传输过量或非有效载荷通信。重复的次数或重复时间可以是无限的。

根据一个实施方式，通信管理装置可被配置为生成或启动访问配置消息的生成，访问配置消息例如可包括向相应无线设备分配最大上行链路、下行链路、数据容量或通信时间和/或其它限制参数的信息。根据一个实施方式，该信息可用于限制无线设备用于与通信管理装置之间通信和/或直至一个或多个预定事件的发生的时间和/或数据量，例如在预定时间段内、在由访问配置消息分配的访问时间段内、在访问时间段之外、直至另一个访问配置消息的接收、或由访问配置消息以其它方式分配。根据一个实施方式，通信管理装置可被配置为生成或启动访问配置消息的生成，该访问配置消息可被配置为在访问期间和/或在访问期间之外或以其它限制单独地指定每个预定时间段。通信管理装置可使用相应的访问配置消息来减轻网络通信量拥塞。

用户通信接口

根据一个实施方式，用户通信接口可通过各种方法配置。例如，如图2所示，用户通信接口可被配置为用于与用户交互式通信的用户接口215并操作在通信管理装置上。根据另一实施方式，用户通信接口可被配置为应用程序接口213。应用程序接口可被配置为使其能够通过预定网络协议访问并因此可通过通信管理装置外部的装置例如外部机器终端通信装置（eMTC）访问。eMTC可被配置为提供用户接口以允许用户与预定无线设备之间的交互。用户通信接口通过多于一个（未示出）的eMTC 230与iMTC 210可操作地互连。

无线通信系统接口

通信管理装置的无线通信系统接口被配置为使通信管理装置与无线通信系统可操作地连接。根据一个实施方式，无线通信系统接口可通过一个或多个接口与该装置可操作地互连以管理与无线通信系统的不同组件的通信。例如，无线通信系统接口可与上行链路或下行链路或RNC的上行链路和下行链路连接。互连的特定类型可取决于通信管理系统被配置为以何种数量和何种特定水平来管理通信。无线通信系统接口例如可采用无线或有线、X.25、SONET、ATM或其它互连系统。

通信管理系统

通信管理系统被配置为评估网络部中的网络通信量水平。根据一个实施方式，通信管理系统可执行评估以在持续的基础上或当特定事件的出现时（例如，当需要接触无线设备时）确定网络拥塞和/或过载。根据一个实施方式，通信管理系统可被配置为管理与无线通信系统内的一个或多个无线设备和/或一组或多组无线设备的通信。例如，通信管理系统可被配置为管理与无线设备的通信，这些无线设备至少部分能够运载与M2M/MTC无线设备、或例如与特定目的、功能、操作者或其它实体关联的无线设备的容迟通信。

根据一个实施方式，通信管理系统被配置为评估一个或多个特定网络部的网络通信量水平并确定一个或多个网络通信量水平是否小于和/或大于特定网络部的通信量阈值，然后通过网络接口向无线通信系统提交信号。当评估出的特定网络部的网络通信量水平小于该特定网络部的通信量阈值时，通信管理系统引发访问配置消息在一个或多个网络部中的提交。

根据一个实施方式，通信管理系统可与无线通信系统的BTS通信以评估BTS的网络通信量水平或例如BTS部水平，并且在网络通信量水平降至相应通信量阈值之下或升至相应通信量阈值之上时命令BTS广播访问配置消息。根据其它实施方式，通信管理系统可与RNC、SGSN、GGSN、MME、SGW、PGW或无线通信系统的其它组件通信以评估网络通信量水平和/或提交访问配置消息。

根据一个实施方式，访问配置消息在无线链路上的提交可通过直接命令在无线通信系统的特定网络部内提交访问配置消息的其它组件的通信管理系统造成以生成访问配置消息；或通信管理系统可命令无线通信系统的其它组件独立地监视网络通信量水平，并在相应网络部的评估出的网络通信量水平小于该特定网络部的通信量阈值时生成访问配置消息。

如文中所述，通信管理装置可被配置为无线通信系统（被称为iMTC）的集成部件。通信管理装置与无线通信系统之间的相应的集成水平因此可有助于确定网络部中的通信量水平以及与节点、服务器、网关和无线通信系统中用于通信管理系统的其它组件的通信。因此，通信管理系统可以作为可操作地彼此互连并与无线通信系统的预定组件互连的一个或多个基于计算机的服务器的一部分，或包括可操作地彼此互连并与无线通信系统的预定组件互连的一个或多个基于计算机的服务器。具有两个或更多个基于计算机的服务器的通信管理系统可被配置为地理上分离的不同计算机系统上的分布式系统。

根据另一实施方式，通信管理系统可被配置为分布式硬件/软件/固件系统，并通过无线通信系统的可与分布式软件和/或固件程序结合操作的预定硬件和/或固件组件来设置。

无线设备

根据本技术的实施方式的无线设备可被配置为与无线通信系统通信。图4示出根据某些实施方式的无线设备240，无线设备240可操作地连接至操作者域220。无线设备240包括网络接口243和控制系统245。网络接口243被设置为建立与无线通信系统的可操作连接。控制系统245被配置为当无线设备240与网络接口243的可操作连接被建立时控制无线设备切换至何种操作状态并且执行操作无线设备240所需的预定的其它功能。

根据一个实施方式，通信无线设备与用户之间的有效载荷可通过通信管理装置进行传送。例如，用户和/或操作者与无线设备之间的通信可仅通过通信管理装置或通过另外的其它途径来实现。

根据一个实施方式，无线设备可被配置为能够接收并处理访问配置消息并基于由接收到的访问配置消息提供的信息控制其操作状态。例如，无线设备可被配置为当接收一个或多个访问配置消息时从空闲操作状态切换至激活操作状态（如果访问配置消息是这么指示的话）。无线设备可用于控制例如通用仪表读取器、出纳机、车辆监测设备、用于机器或其它装置的远程控制设备的功能。

根据一个实施方式，无线设备被配置为例如经过预定闲置的预定时间段和/或预定事件发生时诸如传输或其它事件完成时切换至空闲操作状态。根据一个实施方式，无线设备可被配置为以预定频率和/或在预定时间段之后恢复和/或转换为空闲和/或激活操作状态。空闲操作状态的特征可在于无线设备（例如闲置的无线电波）的特定组件的闲置。空闲操作状态的特征还在于无线设备至少能够接收访问配置消息并如文中所述对这些访问配置消息进行处理为特征。

根据一个实施方式，无线设备被配置为根据无线设备的操作状态通过无线通信系统与一个或多个预定通信接合。无线设备可被配置为执行与激活操作状态关联但不处于空闲操作状态的某些功能和/或通信。根据一个实施方式，无线设备被配置为当切换至激活操作状态和/或使无线电波保持活动在激活操作状态下时激活无线设备的无线电波。应注意，无线设备的预定组件可在激活操作状态期间闲置。

根据一个实施方式，激活和/或空闲操作状态可包括无线设备与无线通信系统的一个或多个关联操作水平。例如，在空闲操作状态下，无线设备在期望传输有效载荷数据但尚未传输有效数据时可能已经执行了与无线通信系统的一种或多种类型的通信。无线设备与无线通信系统的相应关联随后可允许更快响应并给随后的访问配置消息带来更小的网络通信量。操作关联可包括无线设备与无线通信系统的附接和/或无线设备与无线通信系统之间的一个或多个通信环境的激活。

根据一个实施方式，无线设备可被配置为根据访问配置消息中所包含的数据和/或无线设备中所储存的数据，以及根据无线设备的预定配置向访问配置消息提交延迟响应或在特定时间段内提交来自访问配置消息的响应。无线设备可因此从对访问配置消息的响应减少特定时间。

根据一个实施方式，无线设备被配置为在由访问配置消息中所包含的延迟数据所指示的延迟的一部分内响应访问配置消息。根据一个实施方式，无线设备可通过生成范围从0到访问配置消息中指示的延迟时间的随机数或通过由随机或预定除法器除以该部分来确定该部分。根据一个实施方式，无线设备可被配置为通过一种或多种特殊方法处理0除法器，例如0除法器可导致无线设备立即响应访问配置消息或等待直至接收预定数量的后续访问配置消息然后立即响应。根据一个实施方式，例如，除法器可通过访问配置消息提供或无线设备可预先配置有除法器。根据一个实施方式，无线设备可被配置有不同的除法器，以便尝试使通信的通信量分散，例如，预定的无线设备组可与不同的除法器关联。不同的除法器因此可用于向不同的无线设备组分配不同的通信优先级。

根据一个实施方式，无线设备被配置为基于针对该无线设备编址的访问配置消息中所包含的相应信息确定延迟和/或响应时间段。例如，延迟可由无线设备对所接收的访问配置消息的响应延迟多长时间来指示。数据可用于根据各种不同方法和各种不同手段来确定延迟。例如，数据可直接对应于延迟或数据还可由无线设备处理以确定延迟。

根据一个实施方式，延迟或响应时间段可通过无线设备以能够在无线设备外重复的确定性伪随机方式来确定。确定性伪随机延迟和/或响应时间可用于验证无线设备是否可根据期望访问网络。例如，伪随机确定性地所确定的延迟和/或响应时间段可由无线通信系统使用以使无线设备仅在期望的时间段内访问无线通信系统。

确定性伪随机延迟和/或响应时间可基于文中所述的预定方法结合唯一的无线设备身份标识、以及与相应访问配置消息的延迟和/或响应时间段相关的信息来确定。根据一个实施方式，无线设备可利用包括在访问配置消息中的种子值/参数（如文中所述，如果存在的话）来确定伪随机延迟和/或响应时间。根据一个实施方式，该种子值可由通信管理装置确定以使与特定访问配置消息对应的无线设备发生的通信量平衡。根据一个实施方式，通信管理装置可被配置为以预定方式响应于未将通信限制在所分配时间内的无线设备的通信。

根据一个实施方式，无线设备可被配置为响应于无线设备对访问配置消息的接收而根据相应配置的访问配置消息的指示使特定通信重复特定次数或特定时间段。重复次数或重复时间可以是无限的MTC，在这种情况下，相应配置的无线设备重复响应，直至由另一个访问配置消息另外命令。重复地响应单个访问配置消息的无线设备可用于例如通过后续的和/或与同一个特定无线设备类似的访问配置消息后退（back off）发送至/来自无线设备的信号传输过量或非有效载荷通信。图5示出因两个无线设备510、520被配置为响应于相应访问配置消息而发生的重复通信的示例。例如，如图所示，无线设备510和520被配置为当接收相应的访问配置消息时进行响应以每十分钟报告一次，持续一小时。在每个10分钟后退时期（back off period）530中，各无线设备510和520基于访问配置消息中所包含的信息确定其通信时间，并且在相应的通信时间内开始重复与无线通信系统的通信。

根据一个实施方式，无线设备可被配置为响应于这样的访问配置消息，该访问配置消息包括向一个或多个相应无线设备分配最大上行链路、下行链路、数据容量或通信时间和/或其它限制参数的信息。根据一个实施方式，该信息可由无线设备使用以限制无线设备用于在一个或多个预定事件发生之间和/或直至一个或多个预定事件发生的通信时间和/或通信数据量，例如在预定时间段内、在由访问配置消息分配的访问时间段内、在访问时间段之外、直至另一个访问配置消息的接收、或由访问配置消息以其它方式分配。根据一个实施方式，无线设备可被配置为响应于这样的访问配置消息，该访问配置消息单独地包括每个预定时间段（例如，两小时、在访问期间和/或在访问期间之外）各自的限制参数或其它限制。相应配置的无线设备可用于缓解网络通信量拥塞。

根据一个实施方式，例如，无线设备可被配置为响应访问配置消息直至无线设备已经接收另一个访问配置消息或直至已经超过或延迟访问配置消息中指示的预定时间。根据一个实施方式，无线设备可被配置为立即或根据延迟期间的指示响应第一次唤醒呼叫但不响应预定数量的后续访问配置消息或直至预定时间已被超过。

当接收访问配置消息时，无线设备可执行多个预定动作。例如，无线设备可附接至无线通信系统、激活环境、执行移动管理、向iMTC服务器报告状态信息和/或与eMTC服务器直接通信、和/或执行其它动作。根据无线设备的通信容迟以及所需的应用和/或功能，与相应eMTC服务器和/或MTC用户的连通性差异可能是可行的。无线设备可根据优先级启动和/或执行与一个或多个访问配置消息关联的操作中的部分或全部。例如，无线设备可根据通信的优先级延迟对访问配置消息的响应。

网络接口

无线设备的网络接口被配置为可操作地连接无线设备与无线通信系统。根据一个实施方式，无线通信系统接口通过一个或多个无线接口以及一个或多个通信协议和无线互连系统使无线设备与无线通信系统的一个或多个组件可操作地互连。例如，网络接口可与BST/NodeB的上行链路和下行链路之一连接或与二者都连接。无线通信系统接口可包括GPRS、UMTS、EVDO、或其它有线或无线互连系统。

无线设备的控制系统

控制系统可操作地联接至网络接口以处理数据并控制无线设备的通信和功能。控制系统被配置为根据预定事件的发生而使无线设备在操作状态之间切换。控制系统被配置为通过对文中所述的一个或多个访问配置消息的接收而使无线设备从空闲操作状态切换至激活操作状态。如文中所述，访问配置消息可用于允许无线设备进入与相应无线设备的受限通信能力（例如，最小通信能力）关联的节能空闲、睡眠、或低功耗操作状态。空闲、睡眠或低功率操作状态可有助于保存无线设备中的功率并因此为相应无线设备的预定应用提供相应的效果和益处，无线设备可根据预定事件的发生被切换至空闲、睡眠、或低功率操作模式。

根据一个实施方式，控制系统被配置为在接收预定访问配置消息的早期、或之前启动的延迟到期时进行响应（即使没有受到预定限制或受到例如通过iMTC/eMTC服务器从外部施加的预定限制而接收新的访问配置消息）以防止该设备过量通信。这允许配置无线设备并报告间隔，而不受由访问配置消息间隔所另外施加的限制影响。

应理解，虽然文中出于说明目的而描述了具体实施方式，但在不背离本发明的精神和范围的情况下可进行各种修改。特别地，提供用于储存机器可读信号的计算机程序产品或程序单元、或程序存储装置或存储器装置（诸如传输媒介、磁线或光线、磁带或磁盘等）以根据本发明的方法控制计算机的操作和/或根据本发明的系统构成其组件也落入本发明的范围内。

此外，该方法的每个步骤均在通用计算机（诸如个人计算机、服务器等）上执行，并根据从任何程序语言（诸如C、C++、Java、Perl、PL/1等）生成的一个或多个（或一个或多个的一部分）程序单元、模块或对象执行。此外，各步骤、或实施所述步骤的文件或对象等可由为该目的设计的特殊目的硬件或电路模块执行。

显然，本技术的前述实施方式是示例性的，并且可通过各种方式改变。现有的或其它变型不被认为是背离本发明的精神和范围，并且对本领域技术人员来说是显而易见的是，所有这些修改将被包括在所附权利要求的范围内。

Claims (28)

1.用于管理与无线通信系统中多个无线设备的通信的方法，所述无线通信系统包括一个或多个网络部，各网络部被配置为与所述多个无线设备中的一个或多个通信性地关联，并且各网络部与相应的通信量阈值关联，所述方法包括：

a.评估一个或多个网络通信量水平，各网络通信量水平与相应的网络部关联；以及

b.当特定网络部的评估出的网络通信量水平与所述特定网络部的通信量阈值具有预定关系时，在一个或多个网络部中提交一个或多个访问配置消息；所述一个或多个访问配置消息用于将一个或多个无线设备切换至一个或多个预定操作状态。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括确定与所述多个无线设备中的一个或多个通信的需要并随后执行步骤a。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述特定网络部的评估出的网络通信量水平低于所述特定网络部的通信量阈值时，在一个或多个网络部中提交所述一个或多个访问配置消息。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述特定网络部的评估出的网络通信量水平高于所述特定网络部的通信量阈值时，在一个或多个网络部中提交所述一个或多个访问配置消息。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述访问配置消息中的一个或多个被配置为启动与所述多个无线设备中的一个或多个的通信。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述访问配置消息中的一个或多个被配置为节流与所述多个无线设备中的一个或多个的通信。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述访问配置消息中的一个或多个被配置为节流与所述多个无线设备中的一个或多个的通信。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述访问配置消息中的一个或多个被配置为延迟与所述多个无线设备中的一个或多个的通信。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述访问配置消息中的一个或多个被配置为中断与所述多个无线设备中的一个或多个的通信。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述访问配置消息中的一个或多个被配置为撤消与所述多个无线设备中的一个或多个的通信。

11.用于管理与无线通信系统中多个无线设备的通信的装置，所述无线通信系统包括一个或多个网络部，各网络部被配置为与所述多个无线设备中的一个或多个通信性地关联，并且各网络部与相应的通信量阈值关联，所述装置包括：

a.用户通信接口，用于接收指示与所述多个无线设备中的一个或多个通信需要的信息；

b.无线通信系统接口，用于建立与所述无线通信系统的可操作的联接以接收与一个或多个网络通信量水平相关的信息，各网络通信量水平与相应的网络部关联；以及

c.通信管理系统，用于评估所述一个或多个网络通信量水平，并且用于当特定网络部的评估出的网络通信量水平与所述特定网络部的通信量阈值具有预定关系时在一个或多个网络部中提交一个或多个访问配置消息；所述一个或多个访问配置消息用于将一个或多个无线设备切换至一个或多个预定操作状态。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述通信管理系统被配置为当所述特定网络部的评估出的网络通信量水平低于所述特定网络部的通信量阈值时，在一个或多个网络部中提交所述一个或多个访问配置消息。

13.根据权利要求11所述的装置，其中，所述通信管理系统被配置为当所述特定网络部的评估出的网络通信量水平高于所述特定网络部的通信量阈值时，在一个或多个网络部中提交所述一个或多个访问配置消息。

14.根据权利要求11所述的装置，其中，所述访问配置消息中的一个或多个被配置为启动与所述多个无线设备中的一个或多个的通信。

15.根据权利要求11所述的装置，其中，所述访问配置消息中的一个或多个被配置为节流与所述多个无线设备中的一个或多个的通信。

16.根据权利要求11所述的装置，其中，所述访问配置消息中的一个或多个被配置为节流与所述多个无线设备中的一个或多个的通信。

17.根据权利要求11所述的装置，其中，所述访问配置消息中的一个或多个被配置为延迟与所述多个无线设备中的一个或多个的通信。

18.根据权利要求11所述的装置，其中，所述访问配置消息中的一个或多个被配置为中断与所述多个无线设备中的一个或多个的通信。

19.根据权利要求11所述的装置，其中，所述访问配置消息中的一个或多个被配置为撤消与所述多个无线设备中的一个或多个的通信。

20.用于与无线通信系统通信的无线设备，所述无线设备包括：

a.网络接口，用于建立与所述无线通信系统的可操作连接；以及

b.控制系统，可操作地联接至所述网络接口，所述控制系统被配置为控制所述无线设备的操作状态，所述控制系统被配置为当接收访问配置消息时将所述无线设备切换至预定操作状态；所述访问配置消息用于控制与所述无线设备关联的网络通信量。

21.根据权利要求20所述的无线设备，其中，所述控制系统被配置为基于所述访问配置消息所提供的信息确定所述预定操作状态。

22.根据权利要求21所述的无线设备，其中，所述控制系统被配置为将所述无线设备从空闲操作状态切换至激活操作状态。

23.根据权利要求21所述的无线设备，其中，所述控制系统被配置为将所述无线设备从激活操作状态切换至空闲操作状态。

24.根据权利要求20所述的无线设备，其中，所述控制系统被配置为在基于所述访问配置消息所提供的信息确定的时间切换至所述激活操作状态。

25.根据权利要求20所述的无线设备，其中，所述控制系统被配置为在基于所述访问配置消息所提供的信息确定的时间段内切换至所述激活操作状态。

26.根据权利要求22或23所述的无线设备，其中，在所述空闲操作状态中，所述无线设备的一个或多个预定组件是激活的。

27.根据权利要求22或23所述的无线设备，其中，在所述激活操作状态中，所述无线设备的一个或多个预定组件是闲置的。

28.计算机程序产品，其包括存储器，所述存储器中设有在其中实施的计算机可读代码，所述计算机可读代码由CPU执行以实施管理与无线通信系统中多个无线设备的通信的方法，所述无线通信系统包括一个或多个网络部，各网络部被配置为与所述多个无线设备中的一个或多个通信性地关联，并且各网络部与相应的通信量阈值关联，所述方法包括：

a.确定与所述多个无线设备中的一个或多个通信的需要；

b.评估一个或多个网络通信量水平，各网络通信量水平与相应的网络部关联；以及

c.当特定网络部的评估出的网络通信量水平与所述特定网络部的通信量阈值具有预定关系时，在一个或多个网络部中提交一个或多个访问配置消息；所述一个或多个访问配置消息用于将一个或多个无线设备切换至一个或多个预定操作状态。

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