CN103098529B - 机器到机器通信系统中支持位置更新注册过程的装置和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种机器到机器（M2M）通信中用于支持用于移动站（MS）的空闲模式操作的位置更新注册过程的装置和方法。该方法包括：确定是否将系统全局位置更新注册定时器应用到了MS，当确定没有应用全局位置更新注册定时器时，确定用于当MS在空闲模式下操作时更新位置的定时器，以及向该MS发送包括该定时器的消息。

Description

机器到机器通信系统中支持位置更新注册过程的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种支持机器到机器的通信的系统。更具体地，本发明涉及一种支持用于机器到机器通信系统中移动站的空闲模式操作的位置更新注册过程的装置和方法。

背景技术

正在实施对于支持设备之间的数据通信的机器到机器（M2M）通信服务的研究，其中几乎没有或只有有限的人类交互。M2M通信服务在通过自动控制和通信减少管理设备的成本方面引起了关注，并且被认为是可应用到机动车的车队管理及安装到机动车的产品、智能仪表、家庭自动化和保健的技术。

支持M2M通信的M2M通信系统应该考虑支持不同于常规通信系统中的移动站的、仅在限制的时间期间发送和接收有限的数据的设备。例如，智能仪表可以仅向智能仪表服务器发送一个月测量一次的值，并且可以一天一次使用来自保健服务器的保健信息升级保健设备。

因为这样的设备大部分时间工作在空闲模式，所以可以应用在相关领域的无线通信系统中定义的空闲模式过程。但是，将相关领域的设备的寻呼周期（paging cycle）应用到如上述不会频繁地发送和接收数据的设备是低效的。此外，在相关领域的无线通信系统中没有定义长寻呼周期，从而应该定义。

用在相关领域的无线通信系统的空闲模式的基于时间的位置更新注册过程也可以被应用到该M2M通信系统，但是应该考虑该设备的独特的特性。具体地，一种相关领域的操作位置更新注册定时器的方法将相同值应用到空闲模式下的移动站。当将相同的位置更新注册定时器应用到如在M2M通信系统中的长寻呼周期的设备时，即使当没有数据要接收时移动站也频繁地醒来用于位置更新注册。该位置更新注册过程可以导致该设备的大量的控制信号开销和功耗。因此，想要通过考虑如上述很少数据发送和接收的M2M通信服务，来定义位置更新注册过程。

发明内容

本发明的各方面是要解决至少上述问题和/或缺点，并且要提供至少如下所述的优点。因此，本发明的一方面是要提供一种支持用于机器到机器通信系统中移动站的空闲模式操作的位置更新注册过程的装置和方法。

本发明的另一方面是要提供一种定义用于机器到机器通信系统中使用长寻呼周期在空闲模式下工作的移动站的位置更新注册定时器的装置和方法。

本发明的又另一方面是要提供一种用于在机器到机器通信系统中协商用在用于工作在使用长寻呼周期的空闲模式下的移动站的空闲模式的位置更新注册过程的基于时间的位置更新注册定时器的装置和方法。

本发明的再另一方面是要提供一种在机器到机器通信系统中用于减少移动站的位置更新注册过程的控制信号开销和移动站的功耗的装置和方法。

根据本发明的一方面，提供了一种支持机器到机器（M2M）通信的系统中系统控制器的操作方法。该方法包括：确定是否将系统全局位置更新注册定时器应用到移动站（MS）；当确定不应用全局位置更新注册定时器时，确定用于当MS在空闲模式下工作时更新位置的定时器；并向MS发送包括该定时器的消息。

根据本发明的另一方面，提供了一种支持M2M通信的系统中MS的操作方法。该方法包括接收包括用于在该MS的空闲模式操作中的位置更新的定时器的消息；以及根据所接收的定时器执行位置更新注册过程。

根据本发明的再一方面，提供了一种支持M2M通信的系统中系统控制器的装置。该装置包括：控制器，用于确定是否将系统全局位置更新注册定时器应用到MS，并用于当确定不应用全局位置更新注册定时器时，确定用于MS的空闲模式中的位置更新的定时器；及收发器，用于向MS发送包括该定时器的消息。

根据本发明的再一方面，提供了一种在支持M2M通信的系统中的MS的装置。该装置包括：收发器，用于接收包括用于在MS的空闲模式操作中的位置更新的定时器的消息；及控制器，用于根据所接收的定时器执行位置更新注册过程。

从如下结合附图公开了本发明的示范性实施例的详细说明中，本发明的其他方面、优点和显著特征将对本领域技术人员变得清楚。

附图说明

从如下结合附图的描述中，本发明特定示范性实施例的以上和其他方面、特征和优点将变得更加清楚，其中：

图1是根据本发明的示范性实施例的支持机器到机器（M2M）通信的M2M通信系统的图；

图2是根据本发明的示范性实施例的系统控制器在M2M通信系统的设备注册过程中控制移动站的基于时间的位置更新注册定时器的方法的流程图；

图3是根据本发明的示范性实施例的移动站在M2M通信系统的设备注册过程中处理位置更新注册定时器的方法的流程图；

图4是根据本发明的示范性实施例的系统控制器在M2M通信系统的空闲模式协商过程中控制移动站的位置更新注册定时器的方法的流程图；

图5是根据本发明的示范性实施例的移动站在M2M通信系统的空闲模式协商过程中处理位置更新注册定时器的方法的流程图；

图6是根据本发明的示范性实施例的M2M通信系统中系统控制器控制空闲模式下移动站的改变的位置更新注册定时器的方法的流程图；

图7是根据本发明的示范性实施例的M2M通信系统中移动站在空闲模式下处理改变的位置更新注册定时器的方法的流程图；

图8是根据本发明的示范性实施例的在M2M通信系统的设备注册过程中处理移动站的基于时间的位置更新注册定时器的方法的信号流图；

图9是根据本发明的另一示范性实施例的在M2M通信系统中的空闲模式协商过程中处理移动站的基于时间的位置更新注册定时器的方法的信号流图；

图10是根据本发明的再一示范性实施例的在M2M通信系统的设备注册过程中处理移动站的基于时间的位置更新注册定时器的方法的信号流图；以及

图11是根据本发明的再一示范性实施例的在M2M通信系统的空闲模式协商过程中处理移动站的基于时间的位置更新注册定时器的方法的信号流图。

遍及附图，相似的参考标号将被理解为指示相似的部分、部件和结构。

具体实施方式

提供以下参照附图的描述以帮助对由权利要求及其等同内容限定的本发明的示范性实施例的全面理解。它包括帮助理解的各种特定细节但是这些细节将被认为仅是示范性的。因此，那些本领域普通技术人员将认识到，可以对在此描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。此外，为了清楚和简明，可以省略公知功能和结构的描述。

在下面的描述和权利要求中使用的术语和词不限于它们的词典意义，而是仅由发明人用来使本发明的理解能够清楚和一致。因此，对本领域那些技术人员显然，提供本发明的示范性实施例的以下描述仅为了说明目的，而不是为了对由所附权利要求及其等同内容定义的本发明进行限制的目的。

将理解的是，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数形式，除非上下文另外明确指出。从而，例如，提及“一个部件表面”包括提及一个或多个这种表面。

术语“大体上”意思是不必确切地实现所述特征、参数或值，而是那些误差或变化（包括例如容差、测量误差、测量精度限制和本领域技术人员所知的其它因素）可以以不排除该特征意欲提供的效果的量存在。

本发明的示范性实施例提供了一种在机器到机器（M2M）通信系统中的设备的空闲模式下支持基于时间的位置更新注册过程的技术。

在下文中，为了便于描述，该设备被称作移动站（MS）。管理用于用在该MS的空闲模式下的位置更新注册过程的定时器的网络实体被称作系统控制器。然而，该系统控制器可以被称作寻呼控制器。

图1是根据本发明的示范性实施例的支持M2M通信的M2M通信系统的图。

参照图1，该M2M通信系统包括支持M2M通信的M2M设备101-1、101-2和101-3，支持M2M通信的M2M接入服务网络（ASN）102，作为M2M ASN102的一部分的、用于提供M2M设备101-1、101-2和101-3的无线接入的接入点（AP）103，支持M2M通信的M2M连接服务网络（CSN）104，和支持M2M通信的M2M服务器105。

M2M设备101-1、101-2和101-3是包含用于M2M通信的安装的应用的MS。ASN102提供无线AP，用于M2M设备101-1、101-2和101-3与M2M服务器105之间的通信。AP103是基站，用于控制用于在M2M设备101-1、101-2和101-3与M2M服务器105之间的通信的无线资源。M2MCSN104向M2M设备101-1、101-2和101-3提供用户连接服务。M2M服务器105与一个或多个M2M设备101-1、101-2和101-3通信，包含安装用于M2M通信的应用程序，并包括用于用户接入的接口。根据系统管理，M2M服务器105可以属于M2M CSN104。

在该M2M通信系统中，在M2M设备101-1、101-2和101-3与AP103之间的空中接口可以根据电气与电子工程师协会（IEEE）802.16通信系统标准来采用。在这种情况下，M2M设备101-1、101-2和101-3可以起IEEE802.16通信系统中定义的MS的作用。

图2是根据本发明的示范性实施例的系统控制器在M2M通信系统的设备注册过程中控制MS的基于时间的位置更新注册定时器的方法的流程图。此处，该系统控制器包括位置更新注册定时器控制器、发送器和接收器。

参照图2，在步骤201中，该系统控制器启动设备注册过程；即，该MS的网络进入过程。

在步骤205中，该系统控制器确定该MS是否支持空闲模式。

当在步骤205中确定该MS不支持空闲模式时，该系统控制器执行其余的设备注册过程，并在步骤211终止该MS的设备注册过程，然后结束该过程。

当在步骤205中确定该MS支持空闲模式时，该系统控制器在步骤207中确定该MS是否支持长寻呼周期。即，通过检查该MS的寻呼周期，系统控制器确定检查出的该MS的寻呼周期是否大于参考值。此处，该MS的长寻呼周期支持意味着应该应用除根据相关技术定义的寻呼周期值之外的寻呼周期值。本发明的示范性实施例的寻呼周期长于参考值（例如，1天、1星期、1个月等等），因为即使当将根据相关技术在通信系统中定义的最长的寻呼周期值应用到该MS时，该MS的功耗也不是高效的。此处，通过获得该MS的设备类别或预设的设备特性，取得该MS是否支持长寻呼周期的信息。

当在步骤207中确定该MS支持长寻呼周期时，在步骤209中系统控制器基于该MS订阅的服务（例如，M2M服务）的特性，确定和应用适用于该MS的基于时间的位置更新注册定时器作为用于该MS的设备特定的定时器，以用在空闲模式下的基于时间的位置更新注册过程中，并向该MS发送所确定的基于时间的位置更新注册定时器，然后前进到步骤211。此外，该系统控制器基于该MS订阅的服务（例如，M2M服务）的特性，设置该MS的寻呼周期。此处，基于时间的位置更新注册过程指示在空闲模式下该MS的周期的位置更新注册过程，并且该周期遵守所述基于时间的位置更新注册定时器。同时，基于时间的位置更新注册定时器信息可以包含在设备注册过程中在MS接收的注册响应消息中，在表1中示出了所述消息的示范性结构。该注册响应消息是从基站向该MS发送的消息，并且系统控制器使用另一控制消息向基站提供该基于时间的位置更新注册定时器信息。

[表1]

表1

该基于时间的位置更新注册定时器信息也由系统控制器为MS进行管理，在表2中示出所述信息的示范性结构。

[表2]

表2

相反地，当在步骤207中确定该MS不支持长寻呼周期时，即，当该MS不需要支持长寻呼周期时，系统控制器在步骤213中确定并应用作为定时器全局地应用于该系统的基于时间的位置更新注册定时器，以用在空闲模式的MS的基于时间的位置更新注册过程中，然后前进到步骤211。此处，所述全局地应用到该系统的基于时间的位置更新注册定时器是无需单独的控制消息而预设到支持空闲模式的普通MS的值，并且对应于也应用到支持M2M通信的MS的默认位置更新注册定时器。

图3是根据本发明的示范性实施例的移动站在M2M通信系统的设备注册过程中处理位置更新注册定时器的方法的流程图。此处，该MS包括位置更新注册定时器处理器、发送器和接收器。

参照图3，在步骤301中，MS启动设备注册过程；即，网络进入过程。

在步骤303中，MS确定它是否支持空闲模式。

当在步骤303中确定该MS不支持空闲模式时，该MS执行其余的设备注册过程，并在步骤309终止设备注册过程，然后结束该过程。

当在步骤303中确定该MS支持空闲模式时，该MS在步骤305中确定是否接收到设备特定的基于时间的位置更新注册定时器。此处，所述基于时间的位置更新注册定时器信息可以包含在设备注册过程中在MS接收的注册响应消息中，在表1中示出了所述消息的示范性结构。

一旦在步骤305中确定接收到所述基于时间的位置更新注册定时器，该MS就在步骤307中应用所接收的设备特定的基于时间位置更新注册定时器作为定时器以用在空闲模式下的基于时间位置更新注册过程中，然后前进到步骤309。即，当该定时器到期时，该MS执行位置更新过程。

相反地，一旦在步骤305中确定没有接收到所述基于时间位置更新注册定时器，该MS就在步骤311中应用全局应用到该系统的基于时间位置更新注册定时器作为定时器以用在空闲模式下的基于时间位置更新注册过程中，然后前进到步骤309。此处，所述全局应用到该系统的基于时间位置更新注册定时器对应于无需单独的控制消息而预设到该MS的默认位置更新注册定时器。

到目前为止，图解了确定用于MS的位置更新注册定时器以用在设备注册过程的过程中的空闲模式下。根据另一示范性实施例，可以在要进入空闲模式的MS的空闲模式协商过程，而不是设备注册过程的过程中确定位置更新注册定时器。现在，通过参照图4和5来解释一种用于在MS的空闲模式协商过程期间确定位置更新注册定时器的方法。

图4是根据本发明的示范性实施例的系统控制器在M2M通信系统的空闲模式协商过程中控制MS的位置更新注册定时器的方法的流程图。

参照图4，系统控制器在步骤401中启动该MS的空闲模式协商过程。

在步骤403中，系统控制器确定该MS是否支持该长寻呼周期。

当在步骤403中确定该MS支持长寻呼周期时，在步骤405中系统控制器基于该MS订阅的服务（例如，M2M服务）的特性，应用适用于该MS的设备特定的基于时间位置更新注册定时器作为用于该MS的设备特定的定时器，以用在空闲模式下的基于时间位置更新注册过程中，并向该MS发送所确定的设备特定的基于时间位置更新注册定时器。此外，系统控制器基于该MS订阅的服务（例如，M2M服务）的特性，设置该MS的寻呼周期。此处，所述设备特定的基于时间位置更新注册定时器信息可以包含在空闲模式协商过程中在MS接收的空闲模式进入响应消息中，在表1中示出了所述消息的示范性结构。空闲模式进入响应消息是从基站向该MS发送的消息，并且系统控制器使用另一控制消息向基站提供该基于时间的位置更新注册定时器信息。空闲模式进入响应消息可以被称为取消注册响应（De-RegistrationResponse，DREG-RSP）消息或DREG-命令（CMD）消息。

系统控制器执行其余空闲模式协商过程，并在步骤407中终止该MS的空闲模式协商过程，然后结束此过程。

相反地，当在步骤403中确定该MS不支持长寻呼周期时；即，当该MS不需要支持长寻呼周期时，系统控制器在步骤409中确定并应用作为全局地应用于该系统的基于时间位置更新注册定时器作为用于该MS的定时器，以用在空闲模式的基于时间的位置更新注册过程中，然后前进到步骤407。此处，所述全局地应用到该系统的基于时间位置更新注册定时器是无需单独的控制消息而预设到支持空闲模式的普通MS的值，并且对应于也应用到支持M2M通信的MS的默认位置更新注册定时器。

图5是根据本发明的示范性实施例在M2M通信系统的空闲模式协商过程中MS处理位置更新注册定时器的方法的流程图。

参照图5，该MS在步骤501中启动空闲模式协商过程。

在步骤503中，该MS确定是否接收到设备特定的基于时间的位置更新注册定时器。此处，所述设备特定的基于时间位置更新注册定时器信息可以包含在空闲模式协商过程中在MS接收的空闲模式进入响应消息（即，DREG-RSP）中，在表1中示出了所述消息的示范性结构。

一旦在步骤503中确定接收到所述设备特定的基于时间的位置更新注册定时器，该MS就在步骤505中应用所接收的基于时间的位置更新注册定时器作为用在空闲模式下的基于时间位置更新注册过程中的定时器。即，当该定时器到期时，该MS执行位置更新过程。

该MS执行其余的空闲模式协商过程，并在步骤507中终止该空闲模式协商过程，然后结束此过程。

相反地，当MS在步骤503中确定没有接收到所述基于时间位置更新注册定时器时，该MS就在步骤509中应用全局应用到该系统的基于时间位置更新注册定时器作为该MS要用在空闲模式下的基于时间位置更新注册过程中的定时器，然后前进到步骤507。此处，所述全局应用到该系统的基于时间位置更新注册定时器对应于无需单独的控制消息而预设到该MS的默认的位置更新注册定时器。

图6是根据本发明在示范性实施例的M2M通信系统中系统控制器控制空闲模式下MS的改变的位置更新注册定时器的方法的流程图。

参照图6，系统控制器在步骤601中启动空闲的MS的位置更新注册过程。

在步骤603中，该系统控制器确定是否必须改变该MS的基于时间的位置更新注册定时器。当该MS请求改变寻呼周期时或当系统控制器确定改变该MS的寻呼周期时，基于时间的位置更新注册定时器需要改变。当该MS的寻呼周期变得长于或短于当前的寻呼周期时，可以根据对应的寻呼周期来延长或缩短该MS的设备特定的基于时间的位置更新注册定时器，或者可以采用全局地应用到该系统的基于时间的位置更新注册定时器。

当在步骤603中确定没必要改变该MS的基于时间的位置更新注册定时器时，系统控制器执行其余的位置更新注册过程，并在步骤609中终止该位置更新过程，然后结束此过程。

相反地，当在步骤603中确定必须改变该MS的基于时间的位置更新注册定时器时，系统控制器移除该MS的设备特定的基于时间的位置更新注册定时器，并在步骤605中确定是否将在该系统中全局地应用的基于时间的位置更新注册定时器应用到该MS。

当确定移除该MS的设备特定的基于时间的位置更新注册定时器，并在步骤605中确定将该系统中全局应用的基于时间的位置更新注册定时器应用到该MS时，系统控制器在步骤607中确定并应用该系统中全局应用的基于时间的位置更新注册定时器，作为用于该MS的用在空闲模式下的基于时间的位置更新注册过程中的定时器，并向该MS发送基于时间的位置更新注册定时器应用指示符，指示该系统的全局的基于时间的位置更新注册定时器的应用。此处，所述基于时间的位置更新注册定时器应用指示符信息可以包含在位置更新注册过程期间在MS接收的位置更新注册响应消息中，在表3中示出了所述消息的示范性结构。

[表3]

表3

可替换地，系统控制器可以向该MS发送该系统的全局基于时间的位置更新注册定时器，而不是基于时间的位置更新注册定时器应用指示符。此处，所述该系统的全局基于时间的位置更新注册定时器信息可以包含在位置更新注册过程中在MS接收的位置更新注册响应消息中，在表4中示出了所述消息的示范性结构。

[表4]

表4

此处，包含表3或表4的信息的位置更新注册响应消息是从基站向MS发送的控制消息，并且系统控制器使用另一控制消息指令基站向该MS提供表3或表4的信息。

接下来，系统控制器执行其余的位置更新注册过程，并在步骤609中终止位置更新注册过程，然后结束此过程。

相反地，当在步骤605中确定不将该系统中全局应用的基于时间的位置更新注册定时器应用到该MS时，在步骤611中系统控制器基于由该MS订阅的服务（例如，M2M服务）的特性，确定并应用适用于该MS的新的基于时间的位置更新注册定时器，作为该MS用在空闲模式下的基于时间的位置更新注册过程中的定时器，并向该MS发送所确定的新的设备特定的基于时间的位置更新注册定时器，然后前进到步骤609。此处，所述新的设备特定的基于时间的位置更新注册定时器信息可以包含在位置更新注册过程期间在MS接收的位置更新注册响应消息中，在表1中示出了所述消息的示范性结构。位置更新注册响应消息是是从基站向该MS发送的控制消息，并且系统控制器使用另一控制消息指令基站向MS提供新的基于时间的位置更新注册定时器信息。

图7是根据本发明的示范性实施例的MS处理M2M通信系统的空闲模式下的改变的位置更新注册定时器的方法的流程图。

参照图7，该MS在步骤701中工作在空闲模式的休眼间隔中，并在步骤703中确定是否是时候执行位置更新注册过程。当满足该系统中设置的条件时，例如，当该MS离开它的寻呼组时或当基于时间的位置更新注册定时器到期时，并且当满足由该MS任意设置的条件时，可以执行位置更新注册过程。

当在步骤703中确定不是执行位置更新注册过程的时候时，该MS返回步骤701。

相反地，当在步骤703中确定是时候执行位置更新注册过程时，该MS在步骤705中离开空闲模式的休眠间隔，并启动位置更新注册过程。

在步骤707中，该MS确定是否接收到指示应用该系统中全局应用的基于时间的位置更新注册定时器的基于时间的位置更新注册定时器应用指示符。此处，所述基于时间的位置更新注册定时器应用指示符信息可以包含在位置更新注册过程中在该MS接收的位置更新注册响应消息中，在表3中示出了所述消息的示范性结构。可替换地中，代替基于时间的位置更新注册定时器应用指示符信息，可以接收该系统中全局应用的基于时间的位置更新注册定时器。此处，所述该系统中全局应用的基于时间的位置更新注册定时器信息可以包含在位置更新注册过程中在MS接收的位置更新注册响应消息中，在表4中示出了所述消息的示范性结构。

一旦在步骤707中确定已经接收到该系统的基于时间的位置更新注册定时器应用指示符，该MS就在步骤709中应用所接收的该系统中全局应用的基于时间的位置更新注册定时器，作为用在空闲模式下基于时间的位置更新注册过程中的定时器，执行其余的位置更新注册过程，并在步骤711中终止该位置更新注册过程，并前进到步骤713。该MS在步骤713中转换为空闲模式的休眠间隔，然后结束此过程。

相反地，当在步骤707中确定没有接收到该系统的基于时间的位置更新注册定时器应用指示符时，该MS在步骤715中确定是否接收到新的设备特定的基于时间的位置更新注册定时器。此处，所述新的设备特定的基于时间的位置更新注册定时器信息可以包含在位置更新注册过程中在MS接收的位置更新注册响应消息中，在表1中示出了所述消息的示范性结构。

如果在步骤715中确定接收到所述新的设备特定的基于时间的位置更新注册定时器，则该MS在步骤717中应用所接收的新的基于时间的位置更新注册定时器，作为用在空闲模式下的基于时间位置更新注册过程中的定时器，并前进到步骤711。

如果在步骤715中确定没有接收到所述新的基于时间的位置更新注册定时器，则该MS连续地应用当前位置更新注册定时器，作为要用在空闲模式下的基于时间位置更新注册过程中的定时器，然后前进到步骤711。

图8是根据本发明的示范性实施例的在M2M通信系统的设备注册过程中处理MS的基于时间的位置更新注册定时器的方法的信号流图。

参照图8，MS800在步骤801中通过向基站（BS）840发送信号获得针对该BS840的同步，并在步骤803中向BS840发送测距请求消息。在步骤805中接收该测距请求消息的BS840向MS800发送测距响应消息。

接收测距响应消息的MS800在步骤807中向BS840发送包含设备类别信息的用户站基本能力（SBC）请求消息。此处，设备类别信息指示该MS800的M2M通信特性。在步骤809中接收该SBC请求消息的BS840向系统控制器850发送包含该设备类别信息的MS预注册请求消息。此处，系统控制器850可以是ASN网关（ASN-GW）并且可以对应于中继寻呼控制器（PC）。

在步骤811中，接收该MS预注册请求消息的系统控制器850向BS840发送MS预注册响应消息，并且在步骤813中接收该MS预注册响应消息的BS840向MS800发送SBC响应消息。

在步骤815中系统控制器850向寻呼控制器860发送位置更新注册定时器请求消息，以请求用于MS800的设备类别的位置更新注册定时器信息。此处，寻呼控制器860对应于锚寻呼控制器（anchor paging controller）。在步骤817中，接收该位置更新注册定时器请求消息的寻呼控制器860向系统控制器850发送包含对应的MS800的位置更新注册定时器信息的位置更新注册定时器响应消息。

同时，在步骤819中，接收该SBC响应消息的MS800执行与BS840和系统控制器850的验证过程，并在步骤821中向BS840发送REG-REQ消息。在步骤823中，接收该REG-REQ消息的BS840向系统控制器850发送MS REG-REQ消息。在步骤825中，接收该MS REG-REQ消息的系统控制器850向BS840发送包含MS800的位置更新注册定时器信息的MS REG-RSP消息。在步骤827中，接收该MS REG-RSP消息的BS840向MS800发送包含位置更新注册定时器信息的REG-RSP消息。

虽然图8中用REG-RSP消息传递位置更新注册定时器信息，但是当MS800进入空闲模式时可以用空闲模式进入响应消息来携载位置更新注册定时器信息。

在图8中，BS840和系统控制器850作为单独的实体表示。但是在其它示范性实施例中，BS840和系统控制器850可以构成为单个实体。即，BS840可以属于系统控制器850。在这种情况下，步骤809、811、823和825是系统控制器850之内的信令。

在图8中，系统控制器850和寻呼控制器860作为单独的实体表示。但是在其它示范性实施例中，系统控制器850和寻呼控制器860可以构成单个实体。即，寻呼控制器860可以属于系统控制器850。在这种情况下，步骤815和817是系统控制器850之内的信令。

到目前为止，在MS的设备注册过程或空闲模式协商过程期间从控制消息获得位置更新注册定时器信息。在其它示范性实施例中，因为位置更新注册定时器信息是当该MS订阅M2M通信服务时获得的一种设备类别的信息，所以可以考虑该MS不需要如上使用单独的控制消息来获得位置更新注册定时器信息的情形。在这种情况下，可以考虑允许MS向寻呼控制器提供它的设备类别信息使得寻呼控制器可以获得由该MS预先获得的位置更新注册定时器信息的情形，下面参照图9描述。

图9是根据本发明的另一示范性实施例的在M2M通信系统中的空闲模式协商过程中处理MS的基于时间的位置更新注册定时器的方法的信号流图。

参照图9，MS900在步骤901中通过向BS940发送信号获得针对BS940的同步，并在步骤903中向BS940发送测距请求消息。在步骤905中接收该测距请求消息的BS940向MS900发送测距响应消息。

在步骤907中，接收该测距响应消息的MS900向BS940发送包含设备类别信息的SBC请求消息。此处，设备类别信息包括由MS900订阅的M2M通信服务的特性，和空闲模式特性（即，位置更新注册定时器）。在步骤909中，接收该SBC请求消息的BS940向系统控制器950发送包含该设备类别信息的MS预注册请求消息。此处，系统控制器950可以是ASN-GW，并可以对应于中继寻呼控制器。

在步骤911中，接收该MS预注册请求消息的系统控制器950向BS940发送MS预注册响应消息，并且在步骤913中，接收该MS预注册响应消息的BS940向MS900发送SBC响应消息。

在步骤915中MS900、BS940和系统控制器950执行验证过程和注册过程。在步骤917中MS900经由BS940和系统控制器950发送和接收数据。

同时，当发送和接收数据的MS900意欲进入空闲模式时，MS900在步骤919中向BS940发送空闲模式进入请求消息。在步骤921中，接收该空闲模式进入请求消息的BS940向系统控制器950发送该MS的MS空闲模式请求消息。

接收该MS空闲模式请求消息的系统控制器950在步骤923中向寻呼控制器960发送请求该MS900的空闲模式信息的MS空闲模式请求消息。此处，该MS空闲模式请求消息包含该MS900的设备类别信息，并且寻呼控制器960对应于锚寻呼控制器。接收该MS空闲模式请求消息的寻呼控制器960基于该MS900的设备类别信息，获得并管理该MS900的位置更新注册定时器信息，并在步骤925中向系统控制器950发送包含在空闲模式下的MS900应用的参数的信息的MS空闲模式响应消息。

接收到该MS空闲模式响应消息的系统控制器在步骤927中向BS940发送包含该空闲模式参数信息的空闲模式响应消息。接收该MS空闲模式响应消息的BS940在步骤929中向MS900发送包含该空闲模式参数信息的空闲模式进入响应消息。

接下来，接收该空闲模式进入响应消息的MS900和寻呼控制器960工作在空闲模式下，并应用所述位置更新注册定时器。

在图9中，BS940和系统控制器950作为单独的实体表示。但是在其它示范性实施例中，可以作为单个实体构成BS940和系统控制器950。即，BS940可以属于系统控制器950。在这种情况下，步骤909、911、921和927是系统控制器950之内的信令。

在图9中，系统控制器950和寻呼控制器960作为单独的实体表示。但是在其它示范性实施例中，可以作为单个实体构成系统控制器950和寻呼控制器960。即，寻呼控制器960可以属于系统控制器950。在这种情况下，步骤923和925是系统控制器950之内的信令。

图10是根据本发明的再一示范性实施例的在M2M通信系统的设备注册过程中处理MS的基于时间的位置更新注册定时器的方法的信号流图。

参照图10，MS1000在步骤1001中通过向BS1040发送信号获得针对BS1040的同步，并在步骤1003中向BS1040发送测距请求消息。在步骤1005中接收该测距请求消息的BS1040向MS1000发送测距响应消息。

接收该测距响应消息的MS1000在步骤1007中向BS1040发送SBC请求消息用于协商该MS1000的基本能力。此处，该SBC请求消息可以包含通知MS1000的M2M通信特性的设备类别信息。接收该SBC请求消息的BS1040在步骤1009中向系统控制器1050发送该MS1000的MS预注册请求消息。此处，系统控制器1050可以是ASN-GW，并可以对应于中继寻呼控制器。

接收该MS预注册请求消息的系统控制器1050在步骤1011中向控制该MS1000的M2M通信服务的M2M服务器1070发送MS M2M通信信息请求消息。M2M服务器1070在步骤1013中发送包含MS1000的M2M通信信息的MS M2M通信信息响应消息。MS M2M通信信息响应消息包含关于该设备是否单独要求MS1000的位置更新注册定时器信息的信息。例如，MS M2M通信信息响应消息可以包含设备类别信息。

系统控制器1050在步骤1015中向BS1040发送MS预注册响应消息，并且接收该MS预注册响应消息的BS1040在步骤1017中向MS1000发送SBC响应消息。

接收该SBC响应消息的MS1000在步骤1019中执行与BS1040和系统控制器1050的验证过程，并在步骤1021中向BS1040发送REG-REQ消息。接收该REG-REQ消息的BS1040在步骤1023中向系统控制器1050发送MS REG-REQ消息。

系统控制器1050通过在步骤1025中向寻呼控制器1060发送位置更新注册定时器请求消息，请求适用于MS1000的设备类别的位置更新注册定时器信息。此处，寻呼控制器1060对应于锚寻呼控制器。接收该位置更新注册定时器请求消息的寻呼控制器1060在步骤1027中向系统控制器1050发送包含与MS1000对应的位置更新注册定时器信息的位置更新注册定时器响应消息。

系统控制器1050在步骤1029中向BS1040发送包含该MS1000的位置更新注册定时器信息的MS REG-RSP消息。接收该MS REG-RSP消息的BS1040在步骤1031中向MS1000发送包含该位置更新注册定时器信息的REG-RSP消息。

在图10中，BS1040和系统控制器1050作为单独的实体表示。但是在其它示范性实施例中，可以作为单个实体构成BS1040和系统控制器1050。即，BS1040可以属于系统控制器1050。在这种情况下，步骤1009、1011、1023和1029是系统控制器1050之内的信令。

在图10中，系统控制器1050和寻呼控制器1060作为单独的实体表示。但是在其它示范性实施例中，可以作为单个实体构成系统控制器1050和寻呼控制器1060。即，寻呼控制器1060可以属于系统控制器1050。在这种情况下，步骤1023和1027是系统控制器1050之内的信令。

图11是根据本发明的再一示范性实施例的在M2M通信系统的空闲模式协商过程中处理MS的基于时间的位置更新注册定时器的方法的信号流图。

参照图11，MS1100在步骤1101中通过向BS1140发送信号获得针对BS1140的同步，并在步骤1103中向BS1140发送测距请求消息。接收该测距请求消息的BS1140在步骤1105中向MS1100发送测距响应消息。

接收该测距响应消息的MS1100在步骤1107中向BS1140发送SBC请求消息。此处，该SBC请求消息包括由MS1100订阅的M2M通信服务的特性和设备类别信息。接收该SBC请求消息的BS1140在步骤1109中向系统控制器1150发送该MS1100的MS预注册请求消息。此处，系统控制器1150是ASN-GW，并可以对应于中继寻呼控制器。

接收该MS预注册请求消息的系统控制器1150在步骤1111中向控制该MS1100的M2M通信服务的M2M服务器1170发送MS M2M通信信息请求消息。M2M服务器1170在步骤1113中发送包含MS1100的M2M通信信息的MS M2M通信信息响应消息。MS M2M通信信息响应消息包含关于该设备是否单独要求MS1100的位置更新注册定时器信息的信息。例如，MS M2M通信信息响应消息可以包含设备类别信息。

系统控制器1150在步骤1115中向BS1140发送MS预注册响应消息，并且接收该MS预注册响应消息的BS1140在步骤1117中向MS1100发送SBC响应消息。

在步骤1119中MS1100、BS1140和系统控制器1150执行验证过程和注册过程。在步骤1121中MS1100经由BS1140和系统控制器1150发送和接收数据。

同时，当发送和接收数据的MS1100意欲进入空闲模式时，MS1100在步骤1123中向BS1140发送空闲模式进入请求消息。在步骤1125中接收该空闲模式进入请求消息的BS1140向系统控制器1150发送该MS1100的MS空闲模式请求消息。

接收该MS空闲模式请求消息的系统控制器1150在步骤1127中向寻呼控制器1160发送请求该MS1100的空闲模式信息的MS空闲模式请求消息。此处，该MS空闲模式请求消息包含该MS1100的设备类别信息，并且寻呼控制器1160对应于锚寻呼控制器。接收该MS空闲模式请求消息的寻呼控制器1160基于该MS1100的设备类别信息，获得并管理该MS1100的位置更新注册定时器信息，并在步骤1129中向系统控制器1150发送包含在空闲模式下的MS1100应用的参数的信息的MS空闲模式响应消息。

接收该MS空闲模式响应消息的系统控制器1150在步骤1131中向BS1140发送包含该空闲模式参数信息的MS空闲模式响应消息。接收该MS空闲模式响应消息的BS1140在步骤1133中向MS1100发送包含该空闲模式参数信息的空闲模式进入响应消息。

接下来，接收该空闲模式进入响应消息的MS1100和寻呼控制器1160在空闲模式下工作，并应用所述位置更新注册定时器。

在图11中，BS1140和系统控制器1150作为单独的实体表示。但是在其它示范性实施例中，可以作为单个实体构成BS1140和系统控制器1150。即，BS1140可以属于系统控制器1150。在这种情况下，步骤1109、1115、1125和1131是系统控制器1150之内的信令。

在图11中，系统控制器1150和寻呼控制器1160作为单独的实体表示。但是在其它示范性实施例中，可以作为单个实体构成系统控制器1150和寻呼控制器1160。即，寻呼控制器1160可以属于系统控制器1150。在这种情况下，步骤1127和1129是系统控制器1150之内的信令。

本发明的示范性实施例的M2M通信系统考虑对于没有频繁的数据发送和接收的设备的空闲模式的支持，并且定义新的位置更新注册定时器，用于使用长寻呼周期工作在空闲模式下的MS。因此，通过避免在与普通的空闲MS一样的周期的位置更新注册过程，即，通过避免不必要的位置更新注册过程，可以减少位置更新注册过程的控制信号开销和设备的功耗。

虽然已经参照本发明的特定示范性实施例示出和描述本发明，但是本领域技术人员应该理解，可在形式和细节方面进行各种改变而不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围。

Claims (34)

1.一种用于支持机器到机器M2M通信的系统中的系统控制器的操作的方法，该方法包括：

基于确定改变移动站MS的寻呼周期，确定改变的寻呼周期是否大于参考值；

如果改变的MS的寻呼周期大于该参考值，则确定将应用到MS的定时器值作为M2M设备特定的空闲模式定时器值，M2M设备特定的空闲模式定时器值对应于改变的寻呼周期；

产生指令进入空闲模式的第一消息，该第一消息包括关于M2M设备特定的空闲模式定时器值的信息；以及

向MS发送该第一消息，

其中MS是M2M设备，以及

其中该M2M设备特定的空闲模式定时器值指示在空闲模式期间在两个连续位置更新之间的最大时间间隔。

2.如权利要求1所述的方法，其中M2M设备特定的空闲模式定时器值大于系统全局位置更新注册定时器值。

3.如权利要求1所述的方法，其中该第一消息包括取消注册响应(DREG-RSP)消息或取消注册命令(DREG-CMD)消息。

4.如权利要求2所述的方法，还包括：

如果改变的该MS的寻呼周期小于参考值，则发送包括系统全局位置更新注册定时器值的第二消息。

5.如权利要求1所述的方法，还包括：

基于MS的M2M通信特性确定该M2M设备特定的空闲模式定时器值。

6.如权利要求5所述的方法，其中确定M2M设备特定的空闲模式定时器值的步骤包括：

从MS和基站BS之一接收包含指示该MS的M2M通信特性的设备类别信息的消息；

向寻呼控制器发送包含该设备类别信息并请求用于该MS的M2M设备特定的空闲模式定时器值的消息；以及

从寻呼控制器接收包括所述用于该MS的M2M设备特定的空闲模式定时器值的消息。

7.如权利要求5所述的方法，其中确定M2M设备特定的空闲模式定时器的步骤包括：

向管理M2M通信的服务器发送消息，请求指示该MS的M2M通信特性的设备类别信息；

从该服务器接收包含所述设备类别信息的消息；

向寻呼控制器发送包含该设备类别信息并请求用于该MS的M2M设备特定的空闲模式定时器值的消息；以及

从寻呼控制器接收包括所述用于该MS的M2M设备特定的空闲模式定时器值的消息。

8.如权利要求5所述的方法，其中确定M2M设备特定的空闲模式定时器值的步骤包括：

从MS和BS之一接收包含指示该MS的M2M通信特性的设备类别信息的消息；以及

通过考虑该M2M通信特性确定用于该MS的M2M设备特定的空闲模式定时器值。

9.如权利要求5所述的方法，其中确定M2M设备特定的空闲模式定时器值的步骤包括：

向管理M2M通信的服务器发送消息，请求指示该MS的M2M通信特性的设备类别信息；

从该服务器接收包含所述设备类别信息的消息；以及

通过考虑该M2M通信特性确定用于该MS的M2M设备特定的空闲模式定时器值。

10.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

如果系统全局位置更新注册定时器适用于该MS，则向该MS发送第二消息，通知该系统全局位置更新注册定时器；以及

如果系统全局位置更新注册定时器不适用该MS，则向该MS发送第三消息，通知新的定时器。

11.如权利要求10所述的方法，其中第二消息包括指示系统全局位置更新注册定时器的应用的指示符和系统全局位置更新注册定时器的值之一。

12.如权利要求10所述的方法，其中第二消息或第三消息包括在该MS的位置更新注册过程期间在下行链路中发送的位置更新注册响应消息。

13.一种用于支持机器到机器M2M通信的系统中的移动站MS的操作的方法，该方法包括：

发送用于请求改变所述MS的寻呼周期的消息；

接收指令进入空闲模式的第一消息，该第一消息包括关于M2M设备特定的空闲模式定时器值的信息；以及

通过使用该M2M设备特定的空闲模式定时器值执行位置更新注册过程，

其中该MS是M2M设备，以及

其中如果改变的该MS的寻呼周期大于参考值，则该M2M设备特定的空闲模式定时器值被确定为将应用到MS的定时器值，M2M设备特定的空闲模式定时器值对应于改变的寻呼周期，并且

指示在空闲模式期间在两个连续位置更新之间的最大时间间隔。

14.如权利要求13所述的方法，其中该第一消息包括取消注册响应(DREG-RSP)消息或取消注册命令(DREG-CMD)消息。

15.如权利要求13所述的方法，其中确定M2M设备特定的空闲模式定时器值大于系统全局位置更新注册定时器值。

16.如权利要求15所述的方法，还包括：

如果该MS的寻呼周期小于参考值，则接收包括系统全局位置更新注册定时器值的第二消息。

17.如权利要求13所述的方法，其中基于MS的M2M通信特性确定M2M设备特定的空闲模式定时器值。

18.一种在支持机器到机器M2M通信的系统中的系统控制器的装置，该装置包括：

控制器，配置来：基于确定改变移动站MS的寻呼周期，确定改变的寻呼周期是否大于参考值；如果改变的MS的寻呼周期大于参考值，则确定将应用到MS的定时器值作为M2M设备特定的空闲模式定时器值，M2M设备特定的空闲模式定时器值对应于改变的寻呼周期；以及

产生指令进入空闲模式的第一消息，该第一消息包括关于M2M设备特定的空闲模式定时器值的信息；以及

收发器，配置来向MS发送该第一消息，

其中MS是M2M设备，以及

其中该M2M设备特定的空闲模式定时器值指示在空闲模式期间在两个连续位置更新之间的最大时间间隔。

19.如权利要求18所述的装置，其中M2M设备特定的空闲模式定时器值大于系统全局位置更新注册定时器值。

20.如权利要求18所述的装置，其中该第一消息包括取消注册响应(DREG-RSP)消息或取消注册命令(DREG-CMD)消息。

21.如权利要求19所述的装置，其中如果改变的该MS的寻呼周期小于参考值，则收发器还配置来发送包括系统全局位置更新注册定时器值的第二消息。

22.如权利要求18所述的装置，其中控制器还配置来基于MS的M2M通信特性确定M2M设备特定的空闲模式定时器值。

23.如权利要求22所述的装置，其中为了确定M2M设备特定的空闲模式定时器值，控制器从MS和基站BS之一接收包含指示该MS的M2M通信特性的设备类别信息的消息；向寻呼控制器发送包含该设备类别信息并请求用于该MS的M2M设备特定的空闲模式定时器值的消息；以及从寻呼控制器接收包括所述用于该MS的M2M设备特定的空闲模式定时器值的消息。

24.如权利要求22所述的装置，其中为了确定M2M设备特定的空闲模式定时器值，控制器控制来向管理M2M通信的服务器发送消息，请求指示该MS的M2M通信特性的设备类别信息；从该服务器接收包含所述设备类别信息的消息；向寻呼控制器发送包含该设备类别信息并请求用于该MS的M2M设备特定的空闲模式定时器值的消息；以及从寻呼控制器接收包括所述用于该MS的M2M设备特定的空闲模式定时器值的消息。

25.如权利要求22所述的装置，其中为了确定M2M设备特定的空闲模式定时器值，控制器从MS和BS之一接收包含指示该MS的M2M通信特性的设备类别信息的消息；以及通过考虑该M2M通信特性确定用于该MS的M2M设备特定的空闲模式定时器值。

26.如权利要求22所述的装置，其中为了确定M2M设备特定的空闲模式定时器值，控制器控制来向管理M2M通信的服务器发送消息，请求指示该MS的M2M通信特性的设备类别信息；控制来从该服务器接收包含所述设备类别信息的消息；以及通过考虑该M2M通信特性确定用于该MS的M2M设备特定的空闲模式定时器值。

27.如权利要求18所述的装置，其中收发器还配置来：

如果系统全局位置更新注册定时器适用于该MS，则向该MS发送第二消息，通知该系统全局位置更新注册定时器；以及

如果系统全局位置更新注册定时器不适用该MS，则向该MS发送第三消息，通知新的定时器。

28.如权利要求27所述的装置，其中第二消息包括指示系统全局位置更新注册定时器的应用的指示符和系统全局位置更新注册定时器的值之一。

29.如权利要求27所述的装置，其中第二消息或第三消息包括在该MS的位置更新注册过程期间在下行链路中发送的位置更新注册响应消息。

30.一种在支持机器到机器M2M通信的系统中的移动站MS的装置，该装置包括：

收发器，配置来发送用于请求改变所述MS的寻呼周期的消息并且接收指令进入空闲模式的第一消息，第一消息包括关于M2M设备特定的空闲模式定时器值的信息；以及

控制器，配置来通过使用M2M设备特定的空闲模式定时器值执行位置更新注册过程，

其中该MS是M2M设备，以及

其中如果改变的该MS的寻呼周期大于参考值，则M2M设备特定的空闲模式定时器值被确定为将应用到MS的定时器值，M2M设备特定的空闲模式定时器值对应于改变的寻呼周期，并且指示在空闲模式期间在两个连续位置更新之间的最大时间间隔。

31.如权利要求30所述的装置，其中该第一消息包括取消注册响应(DREG-RSP)消息或取消注册命令(DREG-CMD)消息。

32.如权利要求30所述的装置，其中确定M2M设备特定的空闲模式定时器值大于系统全局位置更新注册定时器值。

33.如权利要求32所述的装置，其中收发器还配置来接收包括系统全局位置更新注册定时器值的第二消息。

34.如权利要求30所述的装置，其中基于MS的M2M通信特性确定M2M设备特定的空闲模式定时器值。