CN103200517B

CN103200517B - 机器对机器通信的通信装置、服务网络及操作管理方法

Info

Publication number: CN103200517B
Application number: CN201310112052.3A
Authority: CN
Inventors: A.李; 王国童
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2033-04-02
Also published as: US9049538B2; US20130265952A1; CN103200517A

Abstract

一种适用于机器对机器通信的通信装置、服务网络及操作管理方法。无线模块用以执行与服务网络之间的无线传输与接收。控制器模块用以通过无线模块从服务网络接收讯息，该讯息带有仅用于M2M通信的时隙周期索引，以及用以根据仅用于M2M通信的时隙周期索引指示无线模块监听一传呼通道。

Description

机器对机器通信的通信装置、服务网络及操作管理方法

技术领域

本发明主要涉及M2M通信的操作管理，特别涉及在M2M通信中的时隙周期索引（Slot Cycle Index，SCI）的设定及计时器的配置。

背景技术

长久以来，我们的日常生活都通过各式机器设备而变得更为便利，一般来说，如今的机器设备都配有计算处理器与软件以提供智慧型的服务。另一方面，由于无线通信技术的普及，因而发展出了机器对机器技术即物联网（Machine-to-Machine），以下简称为M2M或物联网，使相隔遥远的机器之间能够通过无线通信来交换信息并于无人为操作的情况下运作。特别是对重大公共建设（例如：水利设施与桥梁等）而言，可使用M2M传感器（sensor）来监测（monitor）公共建设的运作状态并将监测结果通过无线通信网络（例如：全球移动通信系统(Global System for Moblie communications，GSM)/分组式无线数据服务(General Packet Radio Service，GPRS)、全球移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System，UMTS)、码分多址接入20001x系统(Code Division Multiple Access2000 1x，CDMA20001x)、1x高速分组数据系统(High Rate Packet Data，1xHRPD)、长期演进系统（Long Term Evolution，LTE）等）回报到管控中心，让重大公共建设的管理者能够知悉是否有某零件发生故障。其它的应用包括电表、煤气线路监测装置、或可乐贩卖机，使其通过无线通信网络回报运作状态至一中央系统，以利在高效率与低成本的条件下提供其相关的服务。

除了M2M装置之外，一般的移动通信环境还包括一般用途的移动台（Mobile Stations，MS’s），其可通过基站与一或多个服务网络进行语音和/或数据信号的通信，而每个一般用途的移动台通常具备的是仅可维持一段时间电力的可充式电源，然而，一般用途的移动台却是在日常生活中被长时使用的，所以在没有定期充电的使用情况下，电力将不久即被用罄。为了控制电力消耗，引入了被称为时隙周期索引的技术，简单来说，通过调整针对一般用途的移动台所设定的时隙周期索引，而达到将一般用途的移动台在待机（standby）模式的时隙周期延长的效果。传统技术上，通过设定时隙周期索引的数值，可使得一般用途的移动台不需时常从待机模式中苏醒，同时亦确保不会漏接来电（因为语音服务对于一般用途的移动台来说是最重要的通信服务之一）。

需注意的是，上述关于时隙周期索引的设定同时被一般用途的移动台以及M2M装置所采用（applied），然而，对于M2M装置来说，其所进行的M2M通信通常能够容忍延迟且其启动进行的周期为长，例如：一小时、一周、或一个月才进行一次，端视M2M通信的服务类型而定。此外，类似的问题存在于计时器的配置，其目的在于使一般用途的移动台以及M2M装置周期性地接收来自基站所广播的多个附加（overhead）讯息，其中附加讯息所包括的系统信息是一般用途的移动台以及M2M装置需要频繁进行更新的。

发明内容

本发明针对上述问题提出了解决方法，将一般用途的移动台进行的时隙周期索引设定与M2M装置进行的时隙周期索引设定区分开来，并且将一般用途的移动台进行的计时器配置与M2M装置进行的计时器配置区分开来。

本发明的一实施例提供了一种移动通信装置，适用于M2M通信，包括一无线模块与一控制器模块。上述无线模块用以执行与一服务网络之间的无线传输与接收。上述控制器模块用以通过上述无线模块从上述服务网络接收一讯息，该讯息带有一仅用于M2M通信的时隙周期索引，以及用以根据上述仅用于M2M通信的时隙周期索引指示上述无线模块监听一传呼通道。

本发明的另一实施例提供了一种服务网络，包括一无线接入网络与一核心网络。上述无线接入网络用以执行与用于M2M通信的一移动通信装置之间的无线传输与接收。上述核心网络用以通过上述无线接入网络传送一讯息至上述移动通信装置，该讯息带有一仅用于M2M通信的时隙周期索引，使得上述移动通信装置根据上述仅用于M2M通信的时隙周期索引进行一传呼通道的监听。

本发明的又一实施例提供了一种操作管理方法，适用于M2M通信。上述操作管理方法包括以下步骤：提供与一服务网络进行M2M通信的一移动通信装置；由上述移动通信装置从上述服务网络接收一讯息，该讯息带有一仅用于M2M通信的时隙周期索引；以及由上述移动通信装置根据上述仅用于M2M通信的时隙周期索引进行一传呼通道的监听。

关于本发明其他附加的特征与优点，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可根据本申请实施方法中所揭露的移动通信装置、服务网络、以及操作管理方法做些许的更动与润饰而得到。

附图说明

图1是根据本发明一实施例所述的移动通信环境的示意图。

图2是根据第一图的实施例所述的移动通信装置10的示意图。

图3是根据本发明一实施例所述用于M2M通信的操作管理方法的流程图。

图4是根据本发明一实施例所述针对M2M通信所进行的时隙周期索引设定的讯息序列图。

图5是根据本发明另一实施例所述针对M2M通信所进行的时隙周期索引设定与计时器配置的讯息序列图。

具体实施方式

本章节所叙述的是实施本发明的最佳方式，目的在于说明本发明的精神而非用以限定本发明的保护范围，本发明的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。

图1是根据本发明一实施例所述的移动通信环境的示意图。在所示移动通信环境中，移动通信装置10通过空中接口（air interface）与服务网络20进行M2M通信。服务网络20包括一无线接入网络210以及一核心网络220，其中无线接入网络210负责无线信号处理、执行终端无线通信协议、以及连接移动通信装置10与核心网络220。无线接入网络210至少包括一基站211与一接入控制台212，基站211可为一收发基站（Base Transceiver Station，BTS）或基站（Base Station，BS），由接入控制台212控制以提供服务网络20的无线传输与接收功能。明确来说，基站211通常可提供一小区或多个逻辑扇区。接入控制台212负责控制基站211的运作，例如：管理基站211的无线资源、无线参数、以及接口等。核心网络220负责执行移动管理、网络端认证、以及与公众网络的介接。

在一实施例，服务网络20为一码分多址接入20001x系统（包括：1xRTT、1xEV-DO Release0/A/B/C、1xEV-DO Revision D/E/F）。基站211为一收发基站，接入控制台212为一基站控制器（Base Station Controller，BSC）。核心网络220包括一电路交换（Circuit-Switched，CS）领域与一分组交换（Packet-Switched，PS）领域，其中电路交换领域包括多个网络实体，例如：仿真移动交换中心（Mobile Switching Center emulation，MSCe）、媒体网关（Media Gateway，MGW）、媒体资源功能处理器（Media Resource FunctionProcessor，MRFP）、信令网关（Signaling Gateway，SGW）、仿真服务控制点（Service Control Point emulation，SCPe）、以及仿真本籍位置记录器（HomeLocation Register emulation，HLRe）；分组交换领域包括分组数据服务节点（Packet Data Service Node，PDSN）以及认证授权计费（AuthenticationAuthorization Accounting，AAA）服务器。需理解的是，码分多址接入2000 1x系统仅为一说明范例，本发明也可适用于使用码分多址接入2000 1x技术的未来发展技术的其它无线通信网络，且本发明不在此限。

图2是根据第一图的实施例所述的移动通信装置10的示意图。移动通信装置10包括无线模块110与控制器模块120，其中无线模块110用以执行无线传输与接收的功能，而控制器模块120用以控制无线模块110的运作。进一步说明，无线模块110可为一射频（Radio Frequency，RF）单元（未绘示），而控制器模块120可为一基带（baseband）单元（未绘示）的通用处理器或微控制单元（Micro-Control Unit，MCU）。基带单元可包括多个硬件装置以执行基带信号处理，包括模拟数字转换（analog to digital conversion，ADC）/数字模拟转换（digital to analog conversion，DAC）、增益（gain）调整、调制与解调制、以及编码/解码等。射频单元可接收射频无线信号，并将射频无线信号转换为基带信号以交由基带模块进一步处理，或自基带信号模块接收基带信号，并将基带信号转换为射频无线信号以进行传送。射频单元也可包括多个硬件装置以执行上述射频转换，举例来说，射频单元可包括一混频器（mixer）以将基带信号乘上移动通信系统的射频中的一振荡载波，其中该射频可为码分多址接入20001x技术所使用的800兆赫、1900兆赫、或2400兆赫，或视其它无线通信技术的标准而定。虽未绘示，移动通信装置10还可进一步包括其它功能模块，例如：用以提供人机接口的显示单元和/或按键（keypad）、以及用以存储应用程序的存储单元等。

图3是根据本发明一实施例所述用于M2M通信的操作管理方法的流程图。首先，提供与一服务网络进行M2M通信的一移动通信装置（步骤S310）。进行M2M通信的移动通信装置可被称为M2M装置。接着，移动通信装置从服务网络接收一讯息，该讯息带有一仅用于M2M通信的时隙周期索引（步骤S320）。需注意的是，在本发明中，该讯息包括一独立栏位，用于指定仅用于M2M通信的时隙周期索引，也就是说，仅用于M2M通信的时隙周期索引不同于适用一般用途的移动台的时隙周期索引。之后，移动通信装置根据仅用于M2M通信的时隙周期索引进行一传呼通道的监听（步骤S330）。明确来说，步骤S320中的讯息可为一系统参数讯息（System Parameters Message）或注册接收指令（Registration Accepted Order），关于系统参数讯息与注册接收指令的详细说明将于后续不同的讯息序列图中分述。

图4是根据本发明一实施例所述针对M2M通信所进行的时隙周期索引设定的讯息序列图。如图4所示，首先，无线接入网络210传送一系统参数讯息至移动通信装置10（步骤S410）。明确来说，系统参数讯息包括“MAX_EXT_SCI_INCL”栏位、以及“MAX_EXT_SCI”栏位，其中“MAX_EXT_SCI_INCL”栏位指示无线接入网络210是否支持扩展时隙周期索引的使用。如果“MAX_EXT_SCI_INCL”栏位被设为1，表示无线接入网络210支持扩展时隙周期索引的使用，而“MAX_EXT_SCI”栏位则指示仅用于M2M通信的一最大扩展时隙周期索引。反之，如果“MAX_EXT_SCI_INCL”栏位被设为0，表示无线接入网络210不支持扩展时隙周期索引的使用，而移动通信装置10应省略不用“MAX_EXT_SCI”栏位。在一实施例，“MAX_EXT_SCI_INCL”栏位可包括1位，用以存储被设定的数值（意即上述的0或1），而“MAX_EXT_SCI”栏位可包括0或3位，用以指示仅用于M2M通信的一最大扩展时隙周期索引。举例来说，当“MAX_EXT_SCI_INCL”栏位被设为1，“MAX_EXT_SCI”栏位可包括3位，该3位可组成8种不同数值，每一数值分别代表仅用于M2M通信的一最大扩展时隙周期索引。“MAX_EXT_SCI”栏位对照到仅用于M2M通信的最大扩展时隙周期索引的范例如以下表格1所示。

“MAX_EXT_SCI”栏位	最大扩展时隙周期索引
		000	60秒
001	60分钟

010	12小时
		011	24小时
100	48小时
		101	7天
110	14天
		111	1个月

表格1.

接着，由于“MAX_EXT_SCI_INCL”栏位在此实施例中被设为1，所以移动通信装置10读取“MAX_EXT_SCI”栏位所指示仅用于M2M通信的一最大扩展时隙周期索引，然后根据该最大扩展时隙周期索引选择用于监控传呼通道的一时隙周期索引（步骤S420）。其中所选择的时隙周期索引小于或等于该最大扩展时隙周期索引，且是根据M2M通信的服务类型所选。举例来说，如果M2M通信的服务类型较能容忍延迟，则可选择数值较大的时隙周期索引，反之，如果M2M通信的服务类型较无法容忍延迟，则可选择数值较小的时隙周期索引。

之后，移动通信装置10传送一通用扩展讯息（General Extension Message）至无线接入网络210，该通用扩展讯息指示上述最大扩展时隙周期索引已被采用（步骤S430）。明确来说，通用扩展讯息包括“MAX_EXT_SCI_INDICATOR”栏位，用以指示上述最大扩展时隙周期索引是否已被采用。如果“MAX_EXT_SCI_INDICATOR”栏位被设为1，表示移动通信装置10已采用上述最大扩展时隙周期索引；反之，如果“MAX_EXT_SCI_INDICATOR”栏位被设为0，则表示移动通信装置10已采用非用于M2M通信的另一最大扩展时隙周期索引（意即，一般用途的移动台所用的最大扩展时隙周期索引），而非采用仅用于M2M通信的上述最大扩展时隙周期索引。在一实施例，“MAX_EXT_SCI_INDICATOR”栏位可包括1位，用以存储被设定的数值（意即上述0或1）。

图5是根据本发明另一实施例所述针对M2M通信所进行的时隙周期索引设定与计时器配置的讯息序列图。如图5所示，首先，移动通信装置10传送一注册讯息（Registration Message）至无线接入网络210（步骤S510）。明确来说，注册讯息包括“SCI_PREFERRED”栏位，用以指示仅用于M2M通信的一选定（preferred）时隙周期索引。类似于“MAX_EXT_SCI”栏位，“SCI_PREFERRED”栏位可包括0或3位，用以指示上述选定时隙周期索引。上述选定时隙周期索引是根据M2M通信的服务类型所决定，举例来说，如果M2M通信的服务类型较能容忍延迟，则上述选定时隙周期索引的数值可设较大，反之，如果M2M通信的服务类型较无法容忍延迟，则上述选定时隙周期索引的数值可设较小。

当接收到注册讯息，无线接入网络210回复一注册接收指令（RegistrationAccepted Order）给移动通信装置10（步骤S520）。明确来说，注册接收指令包括“SCI_GRANTED_INCL”栏位、“SCI_GRANTED”栏位、“T31M_GRANTED_INCL”栏位、以及“T31M_GRANTED”栏位，其中“SCI_GRANTED_INCL”栏位指示该注册接收指令是否包括仅用于M2M通信的一准许（granted）时隙周期索引，而“T31M_GRANTED_INCL”栏位则指示该注册接收指令是否包括一准许计时器数值，以供移动通信装置10周期性地接收无线接入网络210所广播的多个附加（overhead）讯息。

如果“SCI_GRANTED_INCL”栏位被设为1，表示该注册接收指令包括仅用于M2M通信的一准许时隙周期索引，而“SCI_GRANTED”栏位则指示了该准许时隙周期索引。反之，如果“SCI_GRANTED_INCL”栏位被设为0，表示该注册接收指令不包括仅用于M2M通信的一准许时隙周期索引，而移动通信装置10应省略不用“SCI_GRANTED”栏位。在一实施例，“SCI_GRANTED_INCL”栏位可包括一位，用以存储被设定的数值（意即0或1），而“SCI_GRANTED”栏位类似于“MAX_EXT_SCI”栏位，其可包括0或3位，用以指示仅用于M2M通信的一准许时隙周期索引。另外，类似上述限用于M2M通信的选定时隙周期索引，上述仅用于M2M通信的准许时隙周期索引可根据M2M通信的服务类型、和/或服务网络20的运作状态而决定。

如果“T31M_GRANTED_INCL”栏位被设为1，表示该注册接收指令包括T31M的准许计时器数值，而“T31M_GRANTED”栏位则指示了T31M的准许计时器数值。反之，如果“T31M_GRANTED_INCL”栏位被设为0，表示该注册接收指令不包括T31M的准许计时器数值，而移动通信装置10应省略不用“T31M_GRANTED”栏位。在一实施例，“T31M_GRANTED_INCL”栏位可包括1位，用以存储被设定的数值（意即0或1），而“T31M_GRANTED”栏位可包括0或2位，用以指示T31M的准许计时器数值。举例来说，当“T31M_GRANTED_INCL”栏位被设为1，“T31M_GRANTED”栏位可包括2位，该2位可组成4种不同数值，每一数值分别代表T31M的一准许计时器数值。“T31M_GRANTED”栏位对照到T31M的准许计时器数值的范例如以下表格2所示。

“T31M_GRANTED”栏位	T31M的数值
		00	0.5小时
01	2小时
		10	保留
11	保留

表格2.

T31M的准许计时器数值可根据M2M通信的服务类型而决定，举例来说，如果M2M通信的服务类型较能容忍延迟，则T31M的准许计时器数值可设较大，反之，如果M2M通信的服务类型较无法容忍延迟，则T31M的准许计时器数值可设较小。

之后，由于“SCI_GRANTED_INCL”栏位与“T31M_GRANTED_INCL”栏位在此实施例中皆被设为1，所以移动通信装置10读取“SCI_GRANTED”栏位所指示仅用于M2M通信的准许时隙周期索引、以及“T31M_GRANTED”栏位所指示的T31M的准许计时器数值。接着，移动通信装置10根据仅用于M2M通信的准许时隙周期索引执行传呼通道的监听（步骤S530），然后根据T31M的准许计时器数值周期性地接收无线接入网络210所广播的附加讯息（步骤S540）。需注意的是，在此实施例，时隙周期索引的设定及计时器的配置通过注册程序所进行，其中未占用反向分享通道（Reverse SharedChannel，R-SCH）的任何资源。

当可理解的是，在图5所示实施例中，“SCI_GRANTED”栏位及“T31M_GRANTED”栏位可仅包括在初次注册程序的注册接受指令中，而不需被包括在后续注册程序中。另外，移动通信装置10可一直使用仅用于M2M通信的准许时隙周期索引及计时器数值，直到从无线接入网络210接收到另一注册接受指令中所包括的更新数值。

本发明虽以各种实施例公开如上，然而其仅为范例参考而非用以限定本发明的范围，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此上述实施例并非用以限定本发明的范围，本发明的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。

Claims

1.一种移动通信装置，适用于物联网通信，包括：

一无线模块，用以执行与一服务网络之间的无线传输与接收；以及

一控制器模块，用以通过上述无线模块从上述服务网络接收一讯息，该讯息包括一独立栏位，该独立栏位用于指定一仅用于物联网通信的时隙周期索引，并且该讯息用以根据上述仅用于物联网通信的时隙周期索引指示上述无线模块监听一传呼通道，

其中该讯息是系统参数讯息或注册接收指令。

2.如权利要求1所述的移动通信装置，其中上述讯息为一系统参数讯息，而上述仅用于物联网通信的时隙周期索引指示仅用于物联网通信的一最大扩展时隙周期索引。

3.如权利要求2所述的移动通信装置，其中上述控制器模块还根据物联网通信的一服务类型选择小于或等于上述仅用于物联网通信的时隙周期索引的一时隙周期索引，以用于指示上述无线模块监听上述传呼通道的步骤。

4.如权利要求3所述的移动通信装置，其中上述控制器模块还于选择上述时隙周期索引之后，通过上述无线模块传送一通用扩展讯息至上述服务网络，上述通用扩展讯息指示上述最大扩展时隙周期索引已被采用。

5.如权利要求1所述的移动通信装置，其中上述控制器模块还于接收上述讯息之前，通过上述无线模块传送一注册讯息至上述服务网络，而上述讯息则为对应至上述注册讯息的一注册接收指令。

6.如权利要求5所述的移动通信装置，其中上述注册讯息指示上述服务网络关于仅用于物联网通信的一选定时隙周期索引，而上述讯息中的上述仅用于物联网通信的时隙周期索引指示上述移动通信装置关于仅用于物联网通信的一准许时隙周期索引。

7.如权利要求5所述的移动通信装置，其中上述讯息还包括一计时器数值，以供上述移动通信装置周期性地接收来自上述服务网络所广播的多个附加讯息，而上述计时器数值由上述服务网络根据物联网通信的一服务类型所决定。

8.一种服务网络，包括：

一无线接入网络，用以执行与用于物联网通信的一移动通信装置之间的无线传输与接收；以及

一核心网络，用以通过上述无线接入网络传送一讯息至上述移动通信装置，该讯息包括一独立栏位，该独立栏位用于指定一仅用于物联网通信的时隙周期索引，使得上述移动通信装置根据上述仅用于物联网通信的时隙周期索引进行一传呼通道的监听，

其中该讯息是系统参数讯息或注册接收指令。

9.如权利要求8所述的服务网络，其中上述讯息为一系统参数讯息，而上述仅用于物联网通信的时隙周期索引指示仅用于物联网通信的一最大扩展时隙周期索引。

10.如权利要求9所述的服务网络，其中上述移动通信装置还根据物联网通信的一服务类型选择小于或等于上述仅用于物联网通信的时隙周期索引的一时隙周期索引，以用于上述传呼通道的监听。

11.如权利要求10所述的服务网络，其中上述核心网络还于传送上述讯息之后，通过上述无线接入网络接收来自上述移动通信装置的一通用扩展讯息，上述通用扩展讯息指示关于上述移动通信装置已采用上述最大扩展时隙周期索引。

12.如权利要求8所述的服务网络，其中上述核心网络还于传送上述讯息之前，通过上述无线接入网络接收来自上述移动通信装置的一注册讯息，而上述讯息则为对应至上述注册讯息的一注册接收指令。

13.如权利要求12所述的服务网络，其中上述注册讯息指示上述服务网络关于仅用于物联网通信的一选定时隙周期索引，而上述讯息中的上述仅用于物联网通信的时隙周期索引指示上述移动通信装置关于仅用于物联网通信的一准许时隙周期索引。

14.如权利要求12所述的服务网络，其中上述讯息还包括一计时器数值，以供上述移动通信装置周期性地接收来自上述服务网络所广播的多个附加讯息，而上述计时器数值由上述服务网络根据物联网通信的一服务类型所决定。

15.一种操作管理方法，适用于物联网通信，包括：

提供与一服务网络进行物联网通信的一移动通信装置；

由上述移动通信装置从上述服务网络接收一讯息，该讯息包括一独立栏位，该独立栏位用于指定一仅用于物联网通信的时隙周期索引；以及

由上述移动通信装置根据上述仅用于物联网通信的时隙周期索引进行一传呼通道的监听，

其中该讯息是系统参数讯息或注册接收指令。

16.如权利要求15所述的操作管理方法，其中上述讯息为一系统参数讯息，而上述仅用于物联网通信的时隙周期索引指示仅用于物联网通信的一最大扩展时隙周期索引。

17.如权利要求16所述的操作管理方法，还包括：

由上述移动通信装置根据物联网通信的一服务类型选择小于或等于上述仅用于物联网通信的时隙周期索引的一时隙周期索引，以用于上述传呼通道的监听。

18.如权利要求17所述的操作管理方法，还包括：

由上述移动通信装置，在选择上述时隙周期索引之后，传送一通用扩展讯息至上述服务网络，

其中上述通用扩展讯息指示关于上述移动通信装置已采用上述最大扩展时隙周期索引。

19.如权利要求15所述的操作管理方法，还包括：

由上述移动通信装置，在接收上述讯息之前，传送一注册讯息至上述服务网络，

其中上述讯息为对应至上述注册讯息的一注册接收指令。

20.如权利要求19所述的操作管理方法，其中上述注册讯息指示上述服务网络关于仅用于物联网通信的一选定时隙周期索引，而上述讯息中的上述仅用于物联网通信的时隙周期索引指示上述移动通信装置关于仅用于物联网通信的一准许时隙周期索引。

21.如权利要求19所述的操作管理方法，其中上述讯息还包括一计时器数值，以供上述移动通信装置周期性地接收来自上述服务网络所广播的多个附加讯息，而上述计时器数值由上述服务网络根据物联网通信的一服务类型所决定。