CN103190133B - 用于促进机器网关操作的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于促进移动网关操作的装置（20），所述装置可以包括至少一个处理器以及包括计算机程序代码的至少一个存储器。所述至少一个存储器和计算机程序代码可以被配置成利用所述处理器使得所述装置至少施行以下步骤：向一台或更多台机器（42）提供配置指令（210），其中所述配置指令关于利用网络定义资源的机器通信至少定义对应于所述一台或更多台机器的不连续接收周期和信标指令；以及向移动终端（10）提供连接信息（220）以便标识出对应于向所述一台或更多台机器提供的配置指令的连接参数，其中所述连接信息允许在移动终端与所述一台或更多台机器之间建立通信。此外还提供了一种相应的方法。

Description

用于促进机器网关操作的方法和装置

技术领域

本发明的实施例总体上涉及设备间通信技术，更具体来说涉及一种用于在无线网络中提供机器对机器通信的装置和方法。

背景技术

当今的通信时代为有线和无线网络带来了极大的扩展。受到消费者需求的推动，计算机网络、电视网络和电话网络正在经历前所未有的技术发展。无线和移动联网技术解决了有关的消费者需求，同时为信息传输提供了更多灵活性和即时性。

机器对机器（M2M）通信近来由于其增长潜力已成为令人感兴趣的领域。由于其针对许多不同目的连接各个设备的潜力，M2M通信也令许多用户和开发商感到兴奋，所述不同目的比如有智能家居、智能计量、船队管理、远程保健、接入网操作管理以及许多其他用途。

M2M通信通常涉及把一个设备或一组设备连接到远程服务器或计算机系统，以便允许远程测量或远程信息报告。在某些情况下，M2M通信涉及使用一个或更多传感器或者其他节点或设备来收集信息，所述信息可以通过某种形式的网关设备被传递到网络或计算设备。近来已经把例如蜂窝电话之类的移动终端采用为网关设备，以便允许远程设备或传感器向中央位置或网络提供信息以进行处理。在某些情况下，所述网络可以是因特网或者某种更加本地化的计算或通信网络。

由于当前由蜂窝通信系统所提供的广泛覆盖区域，在M2M应用中使用蜂窝通信系统是有利的。M2M通信系统中的典型端点设备是具有相对较低的传送功率能力的由相对较小的电池操作的设备。因此，通过与可以连接到蜂窝通信系统的附近移动终端接口，端点设备可以操作在低功率下，并且仍然通过充当去到例如蜂窝网络接入点的网关的移动终端而向远程计算或存储设备提供信息。虽然网关与接入点之间的连接在这样的情况下由蜂窝网络资源提供，但是网关与端点设备之间的连接可以是某种其他短距离通信无线电（例如采用Bluetooth、无线局域网（WLAN）之类的短距离无线电）。但是在集成到蜂窝网络的M2M中采用网关的同时，对于功率和/或其他通信资源的管理可能具有挑战性。

发明内容

因此，提供一种可以允许促进把移动终端用作网关以便与M2M网络集成的方法和装置。本发明的一些示例性实施例可以允许管理不连续接收（DRX）周期和/或其他连接信息，以便于促进移动终端到M2M网络中的一台或更多台机器的连接，从而使得移动终端可以充当所述M2M网络接入或者以其他方式被集成到例如蜂窝网络之类的更大通信网络的网关。

在一个示例性实施例中，提供一种促进移动网关操作的方法。所述方法可以包括：向一台或更多台机器提供配置指令，其中所述配置指令关于利用网络定义的资源的机器通信至少定义对应于所述一台或更多台机器的不连续接收周期和信标指令；以及向移动终端提供连接信息以便标识出对应于向所述一台或更多台机器提供的配置指令的连接参数，其中所述连接信息允许在移动终端与所述一台或更多台机器之间建立通信。

在另一个示例性实施例中，提供一种用于促进移动网关操作的装置。所述装置可以包括至少一个处理器以及包括计算机程序代码的至少一个存储器。所述至少一个存储器和计算机程序代码可以被配置成利用所述处理器使得所述装置至少施行以下步骤：向一台或更多台机器提供配置指令，其中所述配置指令关于利用网络定义的资源的机器通信至少定义对应于所述一台或更多台机器的不连续接收周期和信标指令；以及向移动终端提供连接信息以便标识出对应于向所述一台或更多台机器提供的配置指令的连接参数，其中所述连接信息允许在移动终端与所述一台或更多台机器之间建立通信。

在另一个示例性实施例中，提供一种用于促进移动网关操作的装置。所述装置可以包括：用于向一台或更多台机器提供配置指令的设备，其中所述配置指令关于利用网络定义资源的机器通信至少定义对应于所述一台或更多台机器的不连续接收周期和信标指令；以及用于向移动终端提供连接信息以便标识出对应于向所述一台或更多台机器提供的配置指令的连接参数的设备，其中所述连接信息允许在移动终端与所述一台或更多台机器之间建立通信。

在另一个示例性实施例中，提供一种促进移动网关操作的方法。所述方法从移动终端的角度可以包括：从网络设备接收连接信息，其中所述连接信息标识出对应于由所述网络设备向一台或更多台机器提供的配置指令的连接参数；以及利用所述连接信息在移动终端与所述一台或更多台机器之间建立通信，这是利用至少定义用于利用网络定义的资源的不连续接收周期和信标指令的所述连接参数而实现的。

在另一个示例性实施例中，提供一种用于促进移动网关操作的装置。所述装置可以包括至少一个处理器以及包括计算机程序代码的至少一个存储器。所述至少一个存储器和计算机程序代码可以被配置成利用所述处理器使得所述装置至少施行以下步骤：从网络设备接收连接信息，其中所述连接信息标识出对应于由所述网络设备向一台或更多台机器提供的配置指令的连接参数；以及利用所述连接信息在移动终端与所述一台或更多台机器之间建立通信，这是利用至少定义用于利用网络定义资源的不连续接收周期和信标指令的所述连接参数而实现的。

在另一个示例性实施例中，提供一种用于促进移动网关操作的装置。所述装置可以包括：用于从网络设备接收连接信息的设备，其中所述连接信息标识出对应于由所述网络设备向一台或更多台机器提供的配置指令的连接参数；以及利用所述连接信息在移动终端与所述一台或更多台机器之间建立通信的设备，这是利用至少定义用于利用网络定义资源的不连续接收周期和信标指令的所述连接参数而实现的。

附图说明

前面对本发明做了一般性描述，下面将参照附图，附图不一定是按比例绘制的，并且其中：

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的通信系统的一个实例；

图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的可以采用在网络元件处以用于管理与M2M设备或系统的连接的装置的方框图；

图3示出了根据本发明的一个示例性实施例的可以采用在移动终端处以用于建立与M2M设备或系统的连接的装置的方框图；

图4示出了根据本发明的一个示例性实施例的与通过网关设备建立M2M系统和网络的集成相关联的网关发起的过程；

图5示出了根据本发明的一个示例性实施例的与通过网关设备建立M2M系统和网络的集成相关联的网络发起的接入过程；

图6示出了根据本发明的示例性实施例可以被采用的示例性不连续接收周期；

图7示出了根据本发明的一个示例性实施例的一种促进移动网关操作的方法的流程图；

图8示出了根据本发明的一个示例性实施例的另一种促进移动网关操作的方法的流程图；以及

图9示出了根据本发明的一个示例性实施例的再一种促进移动网关操作的方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更加全面地描述本发明的一些实施例，在附图中示出了本发明的一些而非所有实施例。实际上，可以通过许多不同形式来具体实现本发明的各个实施例，而不应当将其理解成受限于这里所阐述的实施例；相反提供这些实施例是为了使得本公开内容将满足适用的法律要求。相同的附图标记始终指代相同的元件。这里所使用的术语“数据”、“内容”、“信息”和类似术语可以被互换地使用来指代能够根据本发明的实施例来传送、接收和/或存储的数据。因此，对于任何此类术语的使用不应当被理解成限制本发明的实施例的精神和范围。

此外，这里所使用的术语“电路”指代：（a）只有硬件的电路实现方式（即用模拟电路和/或数字电路来实现）；（b）电路与包括存储在一个或更多计算机可读存储器上的软件和/或固件指令的（多个）计算机程序产品的组合，其一起工作来使得装置施行这里所描述的一项或更多项功能；以及（c）例如需要软件或固件来操作的（多个）微处理器或者（多个）微处理器的一部分之类的电路，即使所述软件或固件并不以物理方式存在。“电路”的这一定义适用于这里对于该术语的所有使用，其中包括在任何权利要求中对该术语的使用。作为另一个例子，这里所使用的术语“电路”还涵盖包括一个或更多处理器和/或其一部分（多个部分）以及伴随的软件和/或固件的实现方式。作为另一个例子，这里所使用的术语“电路”例如还包括用于移动电话的基带集成电路或应用处理器集成电路，或者服务器、蜂窝网络设备、其他网络设备和/或其他计算设备中的类似集成电路。

这里所定义的“计算机可读存储介质”指的是非瞬时性的物理存储介质（例如易失性或非易失性存储器设备），其可以与指代电磁信号的“计算机可读传送介质”做出区分。

如前所述，移动终端可以充当网关设备，以便把M2M通信系统集成到更大的网络中。M2M通信系统可以包括一个或更多传感器或其他低功率通信设备（例如机器），其在某些实例中由于传送功率限制但是在某些其他实例中可能还由于使用了不同的无线电而无法与更大网络的基站或接入点直接通信。因此，移动终端可以把来自所述机器的通信中继到基站或接入点，从而充当M2M通信系统进入到更大网络的网关。在某些情况下，移动终端（或者在充当网关时是移动网关）可以采用两种不同的无线电来施行所述中继功能，特别当对于涉及相对较低功率（例如低传送功率）的传感器或传感器网络的M2M通信系统采用时尤其如此。

在某些情况下，各台机器（或各组机器）可能被指派了相对较长的DRX周期以便节省电力。所述机器可能还具有与之相关联的其他接入参数，如果正在接近所述机器的移动终端不知晓所述接入参数和/或无法发现这些接入参数，则可能使得与该移动终端的连接更具挑战性。因此，例如如果移动终端正在接近一台或更多台机器并且这些机器具有与之相关联的具体接入参数，则除非所述移动终端可以获取所述接入参数，否则该移动终端可能无法与所述机器建立通信。此外，移动终端可能甚至不知晓机器的存在，从而可能甚至不知晓可以请求接入参数以使得能够与所述机器接口。

使得移动终端能够与机器接口从而获知接入参数的一种方式可以是令机器连续地或者周期性地提供信标信号，以便向移动终端通知其存在。信标信号可以至少向移动终端通知机器的存在，从而便于移动终端访问所述接入参数。但是由机器连续地甚至周期性地进行信标传送可能会浪费电池电力，特别当附近没有移动终端时尤其如此。

本发明的一些实施例可以提供一种机制，借助于所述机制可以由接入点为传感器或传感器网络分配特定的无线网络资源。在某些情况下，在采用蜂窝网络资源的无线网络中，蜂窝网络接入点可以为在一台或多台端点机器（例如传感器）与接入点和网关设备之间实施的通信分配特定蜂窝网络资源。举例来说，接入点可以为从接入点到（多台）机器以及网关设备（或中继器）与（多台）机器之间的下行链路方向通信分配蜂窝下行链路信道资源。于是可以把从（多台）机器提供到接入点的通信路由经过网关设备，并且网关设备可以通过蜂窝网络上行链路资源来中继这些通信。

本发明的一些示例性实施例可以进一步促进把移动终端作为网关来使用，这是通过利用网络来管理移动终端与M2M通信系统的一台或更多台机器之间的连接设立而实现的。此外，在某些实例中，可以通过具有高电力效率的方式来提供移动终端与M2M通信系统的一台或更多台机器之间的连接设立。在这方面，网络可以被配置成响应于移动终端对这种信息的请求或者响应于确定移动终端正在接近（多台）机器而向所述（多台）机器提供配置指令。网络还可以向移动终端提供连接信息以便标识出对应于被提供给（多台）机器的配置指令的连接参数。随后，（多台）机器和移动终端可以施行握手过程，并且利用由网络分配的预定义资源来进行通信。这样就可以避免（多台）机器的连续的和/或周期性的信标传送从而节省电池电力，并且可以通过相对高效的方式实现M2M通信系统（或者其他设备对设备（D2D）通信系统）的集成。

许多设备（例如用户装备（UE）或其他移动终端、基站或其他接入点（例如B节点（NB）或演进型B节点（eNB））等等）可以包括多种无线电，或者可以具有可配置天线以便允许通过多个频率进行操作。一些示例性实施例可用于利用D2D和/或M2M通信的连接，但是一些实施例也可用于其他环境。图1示出了一般性的系统图示，其中例如移动终端10（或UE）之类的设备被显示在可以采用本发明的实施例的示例性通信环境中。如图1中所示，根据本发明的一个示例性实施例的系统的一个实施例可以包括分别能够与网络30通信的第一通信设备（例如移动终端10）和第二通信设备12。提供第二通信设备12作为一个实例以便说明关于可以包括在网络30中并且可以实践一些示例性实施例的其他设备实例的潜在多样性。所述系统的通信设备可以通过网络30与网络设备通信或者彼此通信。在某些情况下，可以通过基站、接入点或其他通信节点（例如eNB20）为通信设备提供网络接入。eNB20可以具有一定覆盖区域，其定义通信设备可以在其中利用eNB20来接入网络30的一个区段。

网络30可以包括能够通过相应的有线和/或无线接口彼此通信的各种不同节点、设备或功能的集合。因此，图1的图示应当被理解成是所述系统的特定元件的宽泛视图的一个实例，而不是所述系统或网络30的全包含性或详细视图。例如移动终端10和/或第二通信设备12之类的一个或更多通信终端可以通过网络30或者通过D2D通信彼此通信。在某些情况下，每一个通信终端可以包括一个或多个天线以用于向/从基场（例如eNB20）传送及接收信号。所述基场例如可以是作为一个或更多蜂窝或移动网络的一部分的基站，或者是可以耦合到数据网络的接入点，所述数据网络比如是局域网（LAN）、城域网（MAN）和/或互联网之类的广域网（WAN）。此外，例如处理电路（例如个人计算机、服务器计算机等等）之类的其他设备可以通过网络30耦合到移动终端10和/或第二通信设备12。在某些实施例中，网络30可以采用一种或更多种移动接入机制，例如可以支持宽带码分多址（WCDMA）、CDMA2000、全球移动通信系统（GSM）、通用分组无线电服务（GPRS）、长期演进（LTE）、高级长期演进（LTE-A）等等。

在某些示例性实施例中，移动终端10（和/或第二通信设备12）可以是移动通信设备，例如个人数字助理（PDA）、无线电话、移动计算设备、摄影机、录像机、音频/视频播放器、定位设备（例如全球定位系统（GPS）设备）、游戏设备、电视设备、无线电设备或者各种其他类似设备或其组合。因此，移动终端10可以包括一个或更多处理器以及用于存储指令的一个或更多存储器，当由处理器执行时，所述指令使得移动终端10按照特定方式操作或者执行特定功能。移动终端10还可以包括通信电路以及相应的硬件/软件，以便能够与其他设备通信。

在一些实施例中，其中一个或更多通信设备（例如移动终端10或第二通信设备12）可以充当中继器或网关，以使得其他通信设备或例如传感器之类的机器与网络30和/或其他设备进行通信。图1示出了可以通过充当网关设备的移动终端10与eNB20通信的传感器（例如机器40）的一个实例。在某些情况下，移动终端10可以充当用于一组传感器或机器（例如机器组42）的网关。在某些情况下，机器组42的传感器可以彼此通信，并且其中一个或更多传感器于是可以与充当网关的移动终端10通信以便接入网络30。可以使得机器40和/或机器组42能够通过空中接口从移动终端10和eNB20当中的任一个或全部二者接收通信。但是在许多情况下，可以预期功率限制或其他限制可能会阻止机器40和/或机器组42与eNB20直接通信，这正是其可以采用移动终端10作为网关以便通过eNB20接入网络30的原因。虽然后面将描述可以包括一台或多台机器的示例性实施例，但是应当认识到，结合网关设备使用一台或多台机器是可互换的。

在一个示例性实施例中，每一个传感器或每一台机器、移动终端10和网络30或eNB20可以包括处理设备（例如处理器）和用于存储指令的存储器设备，当由处理器执行时，所述指令导致施行相应的功能。在某些情况下，这些处理设备可以具体实现或者以其他方式控制被配置成用于施行与本发明的示例性实施例相关联的特定功能的模块和/或组件。图2和3示出了可以结合某些示例性实施例采用的一些示例性组件。

图2示出了可以在网络元件（例如eNB20）处被采用来管理与M2M设备或系统的连接的装置50的方框图。装置50可以包括处理器70、通信接口74和存储器设备76或者以其他方式与之通信。存储器设备76例如可以包括一个或更多易失性和/或非易失性存储器。换句话说，存储器设备76例如可以是电子存储设备（例如计算机可读存储介质），其包括被配置成存储可由机器（例如计算设备）获取的数据（例如比特）的门。存储器设备76可以被配置成存储信息、数据、应用、指令等等，以便使得所述装置能够根据本发明的示例性实施例施行各项功能。举例来说，存储器设备76可以被配置成缓冲输入数据以供处理器70处理。附加地或替换地，存储器设备76可以被配置成存储供处理器70执行的指令。

可以通过多种不同方式用硬件来实现处理器70。举例来说，处理器70可以被具体实现为多种处理设备当中的一种或更多种，比如协处理器、微处理器、控制器、数字信号处理器（DSP）、具有或不具有伴随的DSP的处理元件或者包括集成电路的各种其他处理电路实例，比如ASIC（专用集成电路）、FPGA（现场可编程门阵列）、微控制器单元（MCU）、硬件加速器、专用计算机芯片或其他类似的硬件实施例。在一个示例性实施例中，处理器70可以被配置成执行存储在存储器设备76中或者可由处理器70通过其他方式使用的指令。替换地或附加地，处理器70可以被配置成执行硬编码功能。因此，不管是通过硬件或软件方法还是其某种组合来配置，处理器70都可以代表能够在被相应地配置时施行根据本发明的实施例的操作的实体（其例如在物理方面被具体实现在电路中）。因此，例如当处理器70被具体实现为ASIC、FPGA等时，处理器70可以是用于实施这里所描述的操作的特别配置的硬件。或者作为另一个例子，当处理器70被具体实现为软件指令的执行器时，在执行指令时，所述指令可以特别把处理器70配置成施行这里所描述的算法和/或操作。但是在某些情况下，处理器70可以是被适配成采用本发明的实施例的特定设备（例如eNB、AP或其他网络设备），这是通过利用用于施行这里所描述的算法和/或操作的指令对处理器70进行进一步配置而实现的。处理器70特别可以包括被配置成支持处理器70的操作的时钟、算术逻辑单元（ALU）和逻辑门。

与此同时，通信接口74可以是例如用硬件或者硬件与软件的组合具体实现的设备或电路之类的任意部件，其被配置成从/向网络和/或与所述装置通信的任何其他设备或模块接收和/或传送数据。在这方面，通信接口74例如可以包括用于允许与无线通信网络30进行通信的（多个）天线以及支持硬件和/或软件。在某些环境中，通信接口74可以替换地或附加地支持有线通信。因此，通信接口74例如可以包括通信调制解调器和/或其他硬件/软件以用于支持通过线缆、数字订户线（DSL）、通用串行总线（USB）或其他机制进行通信。

在一个示例性实施例中，处理器70可以被具体实现为包括或者以其他方式控制连接管理器80。因此，在某些实施例中，处理器70可以说导致、引导或控制归于这里所描述的连接管理器80的各项功能的执行或发生。连接管理器80可以是例如根据软件操作或者通过硬件或硬件与软件的组合具体实现的设备或电路之类的任意部件（例如在软件控制下操作的处理器70、被具体实现为特别被配置成施行这里所描述的操作的ASIC或FPGA的处理器70或者其某种组合），从而把所述设备或电路配置成施行这里所描述的连接管理器80的相应功能。因此，在采用软件的实例中，执行所述软件的设备或电路（例如在一个实例中是处理器70）构成与这样的部件相关联的结构。

连接管理器80可以被配置成响应于来自移动终端10的请求或者响应于（通过eNB20的连接管理器80或某一其他组件）确定移动终端正在接近一台或更多台机器而向所述一台或更多台机器提供配置指令。网络还可以向移动终端10提供连接信息以便标识出对应于向所述一台或更多台机器提供的配置指令的连接参数，从而促进在移动终端10与所述一台或更多台机器之间施行握手过程，以便利用由网络分配的预定义资源进行通信。

在某些实施例中，可以作为所传送的系统信息向机器提供配置信息，其可以被进入eNB20的覆盖区域内的机器读取。通过在下行链路与eNB20同步之后读取系统信息，机器可以获知例如对应于机器类型通信的DRX配置之类的配置信息。随后可以允许机器（例如在“接通持续时间”周期期间）传送信标信号，从而使得能够发现其他附近的机器以进行机器间（例如M2M）通信。在某些情况下，所述配置信息可以定义由网络分配的预定义资源中的随机或者以其他方式选择的时分/频分/码分复用型式。机器可以交换机器标识符（ID）以构成机器组。在某些实例中，每一台机器可以存储机器信标信号接收功率（MBSRP）数值的列表，并且各台机器可以表明其是否具有通过网关设备（例如移动终端10）针对eNB20的连接请求以传输机器数据或者从网络接收特定于机器的控制信令。在某些情况下，机器可以通过根据特定情况在“接通持续时间”期间传送信标信号来节省电力并且减少机器间干扰。举例来说，在检测到允许进行机器间通信或者允许机器到网关通信的新机器信标或移动网关信标之后，或者在需要连接到移动网关以便向网络转发机器数据或者从网络获取机器配置参数的情况下，所述特定情况可以包括初始机器设立期间（例如通电之后）的一些周期。

相应地，如前所述，连接管理器80可以被配置成提供配置指令，其可以被用来建立机器发起的信标传送（这可以导致建立M2M或机器到网关通信）或者建立网关发起的信标传送（例如其中移动网关可以接收连接信息，从而允许其传送信标信号以提供机器发现）。

在网关发起的信标传送中，如前所述，移动终端10可以从eNB20请求配置指令。响应于该请求，连接管理器80可以对于由eNB20覆盖的蜂窝小区内的机器向移动终端10提供连接信息，其包括例如对应于机器（或机器组）的DRX型式之类的信息、信标信息、安全性配置信息等等。在某些情况下，可以通过无线电资源控制（RRC）信令来提供所述请求。与前面对应于机器的过程类似，移动终端10（其充当网关）可以传送信标信号以用于附近机器发现，并且利用接收自网络的信标信息进行机器间通信。

在一些实施例中，移动终端10可以包括如图3中所示的用于促进管理与M2M设备或系统和eNB20的连接的装置150。装置150可以结合实践本发明的一个示例性实施例的通信设备（例如移动终端10和/或第二通信设备12）来采用。装置150可以包括处理器170、用户接口172、通信接口174和存储器设备176或者通过其他方式与之通信。处理器170、通信接口174和存储器设备176在一般功能和形式方面可以分别类似于前面描述的处理器70、通信接口74和存储器设备76（除了可能的语义和规模差异之外），因此将不提供对于这些组件的详细解释。用户接口172可以与处理器170通信，以便接收关于用户接口172处的用户输入的指示和/或向用户提供可听的、视觉的、机械的或其他输出。因此，用户接口172例如可以包括键盘、鼠标、操纵杆、显示器、触摸屏、软按键、麦克风、扬声器或者其他输入/输出机制。在这方面，处理器170例如可以包括被配置成控制用户接口的一个或更多元件（例如扬声器、振铃器、麦克风、显示器等等）的至少一些功能的用户接口电路。处理器170和/或包括处理器170的用户接口电路可以被配置成通过存储在可由处理器170访问的存储器（例如存储器设备176等等）中的计算机程序指令（例如软件和/或固件）来控制用户接口的一个或更多元件的一项或更多项功能。

在一个示例性实施例中，处理器170可以被具体实现为包括或者以其他方式控制网关通信管理器180。网关通信管理器180可以是例如根据软件操作或者通过硬件或硬件与软件的组合具体实现的设备或电路之类的任意部件（例如在软件控制下操作的处理器170、被具体实现为特别被配置成施行这里所描述的操作的ASIC或FPGA的处理器170或者其某种组合），从而把所述设备或电路配置成施行这里所描述的网关通信管理器180的相应功能。因此，在采用软件的实例中，执行所述软件的设备或电路（例如在一个实例中是处理器170）构成与这样的部件相关联的结构。

在一个示例性实施例中，网关通信管理器180可以被配置成从eNB20请求连接信息，以便允许与eNB20的覆盖区域内的机器进行通信。在某些情况下，网关通信管理器180可以被配置成在最初进入到新蜂窝小区时发出请求，或者响应于其他触发事件或标准而发出请求。响应于所述请求，eNB20（例如通过连接管理器80）可以向移动终端10提供连接信息。所述连接信息可以包括如前所述的DRX型式、信标信息、安全性配置等等。网关通信管理器180随后可以被允许如前所述地发起信标传送，以便建立到机器或机器组的连接，从而充当用于允许所述机器组向网络发送机器或传感器数据的网关。

如前所述，在某些实施例中，取代请求连接信息，网络（例如通过eNB20）可以在网络确定移动终端10正在接近特定机器或机器组时主动向移动终端10提供连接信息。在这样的实例中，网关通信管理器180可以被配置成接收连接信息，并且使用如前所述的连接信息来建立与所述机器或机器组的通信。

在某些实施例中，网关通信管理器180可以附加地或替换地被配置成支持自动传呼过程发起。在这方面，在某些情况下，连接管理器80可以被配置成基于检测到可以充当网关的移动终端，通过向移动终端（例如移动终端10）提供传呼触发参数来（例如通过网关通信管理器180）对移动终端进行配置。可以通过RRC信令提供所述参数，以便允许由作为候选网关设备的移动终端10进行基于蜂窝小区ID位置的和自主的机器传呼。换句话说，当移动终端10到达特定地理蜂窝小区区域内时，移动终端10可以开始利用特定于蜂窝小区的机器传呼信号来对本地机器进行传呼，其中所允许的机器传送功率被称作前面所描述的移动网关发起的信标传送。在某些情况下，响应于接收到移动终端信标传送，机器也可以开始传送其自身的机器发起的信标传送。

图4和5示出了与通过网关设备建立M2M系统和网络的集成相关联的示例性过程。在这方面，图4示出了网关发起的接入过程，图5示出了网络发起的接入过程。如图4中所示，移动终端10可以最初在操作200中向eNB20发送请求。所述请求可以是对用于eNB20的蜂窝小区内的机器（或机器组42）的连接信息的请求。所述连接信息可以包括机器组42的DRX型式以及默认的或者以其他方式指定的接入参数。在接收到请求之后，eNB20（例如通过连接管理器80）可以在操作210中向机器组提供新的和/或更新后的配置指令。所述配置指令可以包括例如DRX型式（或周期）之类的接入参数以及信标功率命令。在某些情况下，DRX型式可以是默认DRX型式，而在其他情况下，DRX型式可以是用于机器组42的任意DRX型式。可以按照被提供给机器组42的相同DRX型式来通知移动终端10。在某些实施例中，如果没有共同的信标资源可用，则eNB20（例如通过连接管理器80）可以指派用于信标传送的资源。如果没有反馈信道（例如只具有去到网络的控制平面连接而没有用于数据传输的用户平面能力的信道）可用于机器，则eNB20可以使用重复传送。

在操作220中，eNB20可以提供针对由移动终端10发送的请求的答复。所述答复可以包括对应于配置指令的连接信息。因此，所述连接信息可以包括DRX型式、信标信息（例如初始接入参数）、安全性信息等等。安全性信息可以包括用于初始认证的安全性密钥，其可以被用来向网络认证机器。

在向移动终端10（例如特别是向移动终端10的网关通信管理器180）提供连接信息之后，移动终端10（或网关）可以利用由网络分配的预定义资源发起与机器组42当中的机器的握手过程，正如操作230中所示的双向信标活动所表明的那样。在握手过程之后，移动终端10和机器组42当中的机器可以按照次要方式在蜂窝小区中通信，或者移动终端10可以从网络请求其他所调度的资源以便支持移动终端10与机器组42当中的机器之间的通信。

如图5中所示，在其中网络发起接入过程的一个实施例中，网络（例如eNB20）可以首先检测到可以充当移动网关的具有机器传送能力的设备（例如移动终端10）处在附近或者甚至正在接近已知的机器或机器组。在移动终端10正在接近已知的机器或机器组的情况下，如果移动终端10正在以相对较低的速度接近，则连接设立可以更加容易。随后在操作300中，网络可以通过传送新的配置指令而发起（例如通过连接管理器80）机器唤醒过程。新的配置指令可以包括适用于允许机器组42与正在接近的移动终端10配对的新的DRX配置和/或新的信标配置信息（例如信标功率命令）。在操作310中，网络（例如再次通过连接管理器80）可以被配置成向移动终端10传送连接信息（例如包括DRX配置、信标信息和/或安全性配置信息）。随后在操作320中，可以采取前面结合操作230描述的预定义握手。

在图5的实例的情境中，可以假设网络最初知晓机器的位置，并且可以跟踪正在接近的移动终端。该示例性实施例特别在网络需要从机器组42获得机器数据但是需要利用可以充当网关以从机器组42提取机器数据时是有用的。

在一个示例性实施例中，可以将一个长DRX周期配置成用于机器信标传送目的。在一种示例性情况下，可以采用1ms的最小持续时间（onDurationTimer（接通持续时间定时器）=1个子帧），其中最大DRX无活动为2.56s（drx-InactivityTimer（DRX无活动定时器）=2560个子帧）。如图6中所示，可以配置一个长DRX周期，或者一个周期性短DRX周期。如果假设eNB20可以跟踪正在接近的或者附近的移动网关（例如移动终端10）的位置，则可以允许eNB20以一定延迟改变机器DRX配置，这取决于网络是通过RRC信令（其中对于下行链路经由直接的eNB到机器链路，并且在上行链路上经由移动网关）还是通过广播新的机器系统信息块SIB来配置机器DRX。对于RRC信令的使用可以假定一台或多台机器在通电后查找移动网关连接以发起与eNB的RRC会话，从而接收机器DRX周期信息。机器最初可以在没有DRX的情况下传送信标以连接到移动网关，并且在接收到DRX周期之后，机器可以在DRX周期内的接通持续时间期间传送信标。通过使用广播可以使得新的机器在通电之后并且在其有机会连接到移动网关之前获得eNB所广播的DRX配置参数。可以在DRX周期内的接通持续时间期间高效地进行机器信标传送以节省机器传送电力。

图6示出了根据一个示例性实施例的示例性DRX周期配置。在这方面，周期400示出了接通持续时间402，其间由移动终端（或UE）监测PDCCH，并且DRX周期相对较长。与此同时，周期410示出了其中DRX周期相对较短的一个实例。在其中通过SIB广播机器DRX配置的一个实例中可以使用新的机器SIB，其把任一种空闲SIB类型（spare1,spare2,...,spare5）用作SIB1中的指定的sib-MappingInfo（sib映射信息）字段信息。所述新的机器SIB可以包括如前所述的机器DRX配置参数，以及特定于机器的配置参数，例如机器时间/频率资源、接通持续时间期间的机器信标或网关信标时分/频分/码分复用参数等等。在某些情况下，机器和网关只能在接通持续时间的一部分期间传送信标。接通持续时间的其余部分可以被用来监测来自网络的系统信息、传呼和控制信令。

在某些实施例中，移动终端10（例如充当移动网关）可以（例如在机器传送范围内）从机器组42当中的一个可听机器子集获得机器标识符、MBSRP列表以及针对通过移动网关连接到eNB20的请求（例如通过机器网关到eNB的连接请求（CR-MGW））。移动终端10随后可以向eNB20通知机器组42和CR-MGW状态。基于机器的MBSRP列表和CR-MGW，eNB20可以对于一段时间允许更高的机器传送功率，以便使得移动终端10能够听到来自机器组42当中的本来不可听见的机器（如果其存在的话）的信标，从而允许移动终端10也连接到这些机器。eNB20可以通过RRC信令为所述不可听机器配置更高的机器传送功率，RRC信令首先被传送到移动终端10的可听机器子集，随后通过机器间通信在可听机器与不可听机器之间传送。不可听机器可以通过经由可听机器并且随后经由移动终端10去到eNB20的RRC信令来确认新的机器传送功率。随后可以进行移动网关与机器间控制信令和数据通信，随后移动终端10（其仍然充当移动网关）把机器数据转发到网络或者把网络数据中继到机器。

在一些示例性实施例中，可能希望（或者必须）精确地知晓机器的位置。所期望的精确程度可以取决于用户放置位置系统组件的场所（例如家庭环境中的智能电表），或者取决于网络如何能够提供位置信息（例如通过联网的膝上型计算机或接入点）。安装机器的公司例如可以在安装期间施行通-断GPS测量，并且把GPS坐标记录在数据库中。取决于环境（例如房屋或建筑物）的大小，机器位置精度可以处于几米之内。安装者随后可以共享和/或销售其数据库（例如向LTE、LTE-A网络运营商共享和/或销售）。

机器可以利用主要/次要同步信道（P/S-SCH）以及由附近的eNB传送的连接请求（CRS）来施行自我同步。此外，可以允许机器基于定位参考信号来进行接收信号时间差测量，所述定位参考信号可以由服务中的eNB或邻近eNB基于指定测量传送，其可以在移动网关连接变为可用时由机器经由移动网关和相应的eNB报告给服务设备。由于假设机器是固定的，因此这一操作可以仅仅进行一次，或者在机器被移动到另一位置的情况下重复进行。

类似地，移动网关可以经历与eNB的定位过程，其不同之处在于，可以允许移动网关通过eNB直接向服务中的增强型服务移动位置中心（E-SMLC）报告测量。为了跟踪移动网关的位置，网络可能需要从移动网关获得定期的定位校准信息。或者如果移动网关配备有GPS调制解调器的话，可以由网络从移动网关获得GPS校准。机器位置和移动网关可以被记录在数据库中。

图7、8和9是根据本发明的一些示例性实施例的系统、方法和程序产品的流程图。应当理解的是，流程图当中的每一个方框以及流程图中的各种方框组合可以通过多种部件来实现，比如硬件、固件、处理器、电路以及/或者与执行包括一条或更多条计算机程序指令相关联的其他设备。举例来说，前面所描述的一项或更多项过程可以通过计算机程序指令具体实现。在这方面，具体实现前述过程的计算机程序指令可以由采用本发明的一个实施例的装置的存储器设备存储，并且由所述装置中的处理器执行。应当认识到，任何此类计算机程序产品都可以被加载到计算机或其他可编程装置（例如硬件）中以便产生机器，从而使得所得到的计算机或其他可编程装置实施在（多个）流程图方框中指定的功能。这些计算机程序指令还可以被存储在计算机可读存储器中，其可以指导计算机或其他可编程装置按照特定方式运作，从而使得存储在所述计算机可读存储器中的指令产生制造品，通过执行所述制造品来实施在（多个）流程图方框中指定的功能。所述计算机程序指令还可以被加载到计算机或其他可编程装置中，从而导致在所述计算机或其他可编程装置上施行一系列操作以产生计算机实施的处理，从而使得在所述计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实施在（多个）流程图方框中指定的功能的操作。

相应地，流程图的方框支持用于施行指定功能的部件组合，用于施行指定功能的操作组合，以及用于施行指定功能的程序指令部件。还应当理解的是，流程图的一个或更多方框或者流程图中的各种方框组合可以通过施行指定功能的基于专用硬件的计算机系统来实施，或者通过专用硬件与计算机指令的组合来实施。

在这方面，如图7中所示的用于从网络设备（例如eNB20）的角度促进移动网关操作的方法的一个实施例包括：在操作510中向一台或更多台机器提供配置指令，其中所述配置指令关于利用网络定义的资源的机器通信为所述一台或更多台机器定义连接参数（例如至少不连续接收周期和信标指令）；以及在操作520中向移动终端提供连接信息以便标识出对应于向所述一台或更多台机器提供的配置指令的连接参数，其中所述连接信息使得能够在移动终端与所述一台或更多台机器之间建立通信。

在某些实施例中，可以按照后面描述的那样修改或进一步加强前面的特定操作。此外，在某些实施例中还可以包括附加的可选操作，在图7中用虚线示出了这方面的一个实例。应当认识到，下面的每一项修改、可选附加或加强可以单独地或者与这里所描述的任何其他特征相组合地与前面的操作包括在一起。在一个示例性实施例中，所述方法还可以包括：在操作500中从移动终端接收对配置指令的请求。在这样的实例中，提供配置指令可以包括响应于接收到所述请求而提供配置指令。但是在一些替换实施例中，提供配置指令可以包括响应于确定移动终端正在接近一台或更多台机器而提供配置指令。在某些实施例中，向移动终端提供连接信息可以包括提供促进在移动终端与一台或更多台机器之间施行握手过程的信息，以便使得能够利用针对移动终端与一台或更多台机器之间的通信所分配的网络定义资源。在一个示例性实施例中，提供配置指令可以包括向一台或更多台机器提供系统信息，以便定义机器间通信参数和机器发起的信标指令。在某些情况下，提供配置指令可以包括提供用于信标信令的不连续接收周期信息。在一个示例性实施例中，向移动终端提供连接信息可以包括提供针对与一台或更多台机器的通信的指令，以便暂时增大传送功率从而增大可由移动终端检测到本来不可听的机器的可能性。

如图8中所示的用于从移动网关设备（例如移动终端10）的角度促进移动网关操作的方法的另一个实施例包括：在操作610中从网络设备接收连接信息，其中所述连接信息标识出对应于由所述网络设备向一台或更多台机器提供的配置指令的连接参数；以及利用所述连接信息通过使用所述连接参数在移动终端与所述一台或更多台机器之间建立通信。在操作620中，所述连接参数可以至少定义用于利用网络定义资源的不连续接收周期和信标指令。

在某些实施例中，可以按照后面描述的那样修改或进一步加强前面的特定操作。此外，在某些实施例中还可以包括附加的可选操作，在图8中用虚线示出了这方面的一个实例。应当认识到，下面的每一项修改或加强可以单独地或者与这里所描述的任何其他特征相组合地与前面的操作包括在一起。在一个示例性实施例中，所述方法还可以包括：在操作600中，向网络设备提供针对配置指令的请求。在这样的实例中，接收配置指令可以包括响应于所述请求而接收配置指令。在某些实施例中，接收连接信息可以包括接收针对与一台或更多台机器的通信的指令，以便暂时增大传送功率从而增大可以检测到本来不可听的机器的可能性。

如图9中所示的用于从机器的角度促进移动网关操作的方法的另一个实施例包括：在操作700中，从网络实体接收配置指令。所述配置指令可以定义机器间通信参数。所述方法还可以包括：在操作710中利用所述机器间通信参数传送用于发现其他附近机器的信标信号；以及在操作720中使得能够基于与其他附近机器交换信息而形成机器组。

在某些实施例中，可以按照后面描述的那样修改或进一步加强前面的特定操作。此外，在某些实施例中还可以包括附加的可选操作，在图9中用虚线示出了这方面的一个实例。应当认识到，下面的每一项修改或加强可以单独地或者与这里所描述的任何其他特征相组合地与前面的操作包括在一起。在一个示例性实施例中，所述方法还可以包括：在操作730中，存储机器信标信号接收功率值列表或者关于是否向网络实体发送了连接请求的指示。在某些实施例中，所述机器间通信参数可以包括定义用于机器间通信的不连续接收周期的信息。用于施行图9的方法的装置可以包括一个或更多处理器，其被配置成通过施行硬件实现的逻辑功能、执行所存储的指令或者执行用于结合存储在一个或更多存储器中的程序代码指令来施行每一项操作的算法来施行操作700-730。或者，所述装置可以包括用于施行前面描述的每一项操作的部件，其中所述部件例如包括所述一个或更多处理器。

在一个示例性实施例中，用于施行前面的图7的方法的装置可以包括被配置成施行前面描述的一些或每一项操作（500-520）的处理器（例如处理器70）。所述处理器例如可以被配置成通过施行硬件实现的逻辑功能、执行所存储的指令或者执行用于施行每一项操作的算法来施行所述操作（500-520）。或者所述装置可以包括用于施行前面描述的每一项操作的部件。在这方面，根据一个示例性实施例，用于施行操作500-520的部件的实例可以包括例如连接管理器80。替换地或附加地，至少根据处理器70可以被配置成控制或者甚至被具体实现为连接管理器80这一事实，处理器70以及/或者用于执行指令或执行如前所述地处理信息的算法的设备或电路也可以构成用于施行操作500-520的示例性部件。

在一个示例性实施例中，用于施行前面的图8的方法的装置可以包括被配置成施行前面描述的一些或每一项操作（600-620）的处理器（例如处理器170）。所述处理器例如可以被配置成通过施行硬件实现的逻辑功能、执行所存储的指令或者执行用于施行每一项操作的算法来施行所述操作（600-620）。或者所述装置可以包括用于施行前面描述的每一项操作的部件。在这方面，根据一个示例性实施例，用于施行操作600-620的部件的实例可以包括例如网关通信管理器180。替换地或附加地，至少根据处理器170可以被配置成控制或者甚至被具体实现为网关通信管理器180这一事实，处理器170以及/或者用于执行指令或执行如前所述地处理信息的算法的设备或电路也可以构成用于施行操作600-620的示例性部件。

受益于在前面的描述和相关联的附图中给出的教导，本发明所属领域的技术人员将会想到这里所阐述的本发明的许多修改和其他实施例。因此，本发明不应受限于所公开的具体实施例，并且所述修改和其他实施例应当被包括在所附权利要求书的范围内。此外，虽然前面的描述和相关联的附图在特定的示例性元件和/或功能组合的情境中描述了示例性实施例，但是应当认识到，在不背离所附权利要求书的范围的情况下，可以通过替换实施例提供不同的元件和/或功能组合。在这方面，除了前面明确描述的之外的其他不同元件和/或功能组合也被设想为可以在其中一些所附权利要求中阐述。虽然在这里采用了特定术语，但是所述术语仅被用于进行一般性描述而不是做出限制。

Claims (20)

1.一种方法，其包括：

向一台或多台机器提供配置指令，所述配置指令关于利用网络定义资源的机器通信至少定义对应于所述一台或多台机器的不连续接收周期和信标指令；以及

向移动终端提供连接信息以便标识出对应于向所述一台或多台机器提供的配置指令的连接参数，所述连接信息使得能够在移动终端与所述一台或多台机器之间建立通信，其中所述移动终端充当网关，以使得所述一台或多台机器与网络进行通信。

2.权利要求1的方法，其还包括从移动终端接收针对配置指令的请求，并且其中提供配置指令包括响应于接收到所述请求而提供配置指令。

3.权利要求1的方法，其中，提供配置指令包括响应于确定移动终端正在接近所述一台或多台机器而提供配置指令。

4.权利要求1的方法，其中，向移动终端提供连接信息包括提供促进在移动终端与一台或多台机器之间施行握手过程的信息，以便使得能够利用针对移动终端与一台或多台机器之间的通信所分配的网络定义资源。

5.权利要求1到4当中的任一条的方法，其中，提供配置指令包括向一台或多台机器提供系统信息，以便定义机器间通信参数和机器发起的信标指令。

6.权利要求1的方法，其中，提供配置指令包括提供用于信标信令的不连续接收周期信息。

7.权利要求1的方法，其中，向移动终端提供连接信息包括提供针对与一台或多台机器的通信的指令，以便暂时增大传送功率从而增大可由移动终端检测到本来不可听的机器的可能性。

8.一种装置，其包括：

用于向一台或多台机器提供配置指令的部件，所述配置指令关于利用网络定义资源的机器通信至少定义对应于所述一台或多台机器的不连续接收周期和信标指令；以及

用于向移动终端提供连接信息以便标识出对应于向所述一台或多台机器提供的配置指令的连接参数的部件，所述连接信息使得能够在移动终端与所述一台或多台机器之间建立通信，其中所述移动终端充当网关，以使得所述一台或多台机器与网络进行通信。

9.权利要求8的装置，其还包括用于从移动终端接收针对配置指令的请求的部件，其中用于提供配置指令的部件包括用于响应于接收到所述请求而提供配置指令的部件。

10.权利要求8的装置，其中，用于提供配置指令的部件包括用于响应于确定移动终端正在接近所述一台或多台机器而提供配置指令的部件。

11.权利要求8的装置，其中，用于向移动终端提供连接信息的部件包括用于提供促进在移动终端与一台或多台机器之间施行握手过程的信息，以便使得能够利用针对移动终端与一台或多台机器之间的通信所分配的网络定义资源的部件。

12.权利要求8的装置，其中，用于提供配置指令的部件包括用于向一台或多台机器提供系统信息，以便定义机器间通信参数和机器发起的信标指令的部件。

13.权利要求8到12当中的任一条的装置，其中，用于提供配置指令的部件包括用于提供用于信标信令的不连续接收周期信息的部件。

14.权利要求8的装置，其中，用于向移动终端提供连接信息的部件包括用于提供针对与一台或多台机器的通信的指令，以便暂时增大传送功率从而增大可由移动终端检测到本来不可听的机器的可能性的部件。

15.一种方法，其包括：

从网络设备接收连接信息，所述连接信息标识出对应于由所述网络设备向一台或多台机器提供的配置指令的连接参数；以及

利用所述连接信息在移动终端与所述一台或多台机器之间建立通信，这是使用至少定义用于利用网络定义资源的不连续接收周期和信标指令的所述连接参数而实现的，其中所述移动终端充当网关，以使得所述一台或多台机器与网络进行通信。

16.权利要求15的方法，其还包括向网络设备提供针对配置指令的请求，并且其中接收配置指令包括响应于所述请求而接收配置指令。

17.权利要求15到16当中的任一条的方法，其中，接收连接信息包括接收针对与一台或多台机器的通信的指令，以便暂时增大传送功率从而增大可以检测到本来不可听的机器的可能性。

18.一种装置，其包括：

用于从网络设备接收连接信息的部件，所述连接信息标识出对应于由所述网络设备向一台或多台机器提供的配置指令的连接参数；以及

用于利用所述连接信息在所述装置与所述一台或多台机器之间建立通信的部件，这是使用至少定义用于利用网络定义资源的不连续接收周期和信标指令的所述连接参数而实现的，其中所述装置充当网关，以使得所述一台或多台机器与网络进行通信。

19.权利要求18的装置，其还包括用于向网络设备提供针对配置指令的请求的部件，并且其中用于接收配置指令的部件包括用于响应于所述请求而接收配置指令的部件。

20.权利要求18到19当中的任一条的装置，其中，用于接收连接信息的部件包括用于接收针对与一台或多台机器的通信的指令，以便暂时增大传送功率从而增大可以检测到本来不可听的机器的可能性的部件。