CN103229526B - 针对m2m通信的位置更新方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种针对机器（M2M）通信的位置更新方法和装置。M2M装置向基站发送包括移动性类型和M2M业务类型的位置更新能力消息，并且从基站接收包括位置更新类型的位置更新能力确认消息。MTC装置根据位置更新类型执行位置更新。

Description

针对M2M通信的位置更新方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信，更具体地，涉及一种在无线通信系统中执行针对机器对机器（M2M）通信执行位置更新的方法和设备。

背景技术

机器对机器（M2M）通信是一种包括不需要人交互的一个或更多个实体的数据通信。即，M2M通信指向一种不是由人利用终端执行通信而是由机器利用现有的无线通信网络来进行通信的概念。用于M2M通信的机器被称为M2M装置，并且存在各种类型的M2M装置，例如在折弯机（bendingmachine）中使用或者用于测量水坝中的水位的M2M装置。

由于M2M装置具有与一般终端不同的特性，所以针对M2M通信优化的服务可能与针对人与人直接的通信而优化的服务不同。与当前的移动网络通信服务相比，M2M通信可以具有如下特征：例如，不同的市场格局、数据通信、低费用和精力、潜在的大量M2M装置、宽阔的服务区域和针对每个M2M装置的低的业务（traffic）。

常规的位置更新被用于掌握终端在寻呼组中的位置。然而，M2M装置可以具有非常高或非常低的移动性。

需要一种考虑到M2M通信的特征的位置更新方案。

发明内容

技术问题

本发明提供了一种针对机器对机器（M2M）通信执行位置更新的方法和设备。

技术方案

在一方面，一种针对机器对机器（M2M）通信执行位置更新的方法包括：向基站发送位置更新能力消息，所述位置更新能力消息包括M2M装置的移动性类型和M2M业务类型；从所述基站接收位置更新能力确认消息，所述位置更新能力确认消息包括位置更新类型；以及根据所述位置更新类型执行位置更新。

所述位置更新类型可以包括定期位置更新或基于位置的位置更新。

所述基于位置的位置更新可以基于每个小区或每个寻呼组来执行。

所述位置更新能力消息和所述位置更新能力确认消息可以在所述MTC装置进入网络或重新进入所述网络时交换。

所述位置更新可以在空闲模式下由所述MTC装置执行。

另一方面，一种为针对机器对机器（M2M）通信执行位置更新而配置的无线装置包括：射频（RF）单元，其被配置为发送和接收无线电信号；以及处理器，其可操作地连接到所述RF单元。所述处理器被配置为：向基站发送位置更新能力消息，所述位置更新能力消息包括M2M装置的移动性类型和M2M业务类型；从所述基站接收位置更新能力确认消息，所述位置更新能力确认消息包括位置更新类型；以及根据所述位置更新类型执行位置更新。

有益效果

提出了一种考虑到M2M通信所特有的移动性和业务特性的位置更新。可以减少由于位置更新所导致的信令开销，并且可以节省M2M装置的电力。

附图说明

图1示出了M2M（机器对机器）通信的示例。

图2是示出基于IEEEP802.16m/D10的位置更新的流程图。

图3是示出根据本发明实施方式的位置更新处理的流程图。

图4是示出实现本发明的实施方式的无线装置的框图。

具体实施方式

图1示出了M2M（机器对机器）通信的示例。

M2M通信是指不依赖人交互地通过基站（BS）15在M2M装置11和12之间交换信息或通过基站在M2M装置11和M2M服务器18之间交换信息。

M2M服务器18是与M2M装置11通信的实体。M2M服务器18执行M2M应用，并且向M2M装置11提供M2M特有服务。

M2M装置11是提供M2M通信的无线装置，并且可以是固定的或移动的。

通过M2M通信提供的服务可以与由涉及人的现有通信所提供的服务不同，并且可以存在多种类别的服务，诸如跟踪、计量、支付、医疗服务或遥控。

下面是考虑到针对单个服务的需求的M2M特征的代表性示例：

1）时间受控特征：这表示M2M装置仅在预定义的特定时段内发送或接收数据。因此，可以防止可能在所述预定义的特定时段之外发生的不必要的信令。

2）时间容忍特征：这表示M2M装置可以延迟数据传输。在网络负载大于负载的预定阈值的情况下，网络运营商限制M2M装置接入网络或者限制向另一MTC装置发送数据，并且可以动态地限制在特定区域中可由MTC装置传送的数据的量。

3）离线指示特征：这表示在M2M装置和网络之间不可能有更多的信令的情况下，请求在合适的时间将此情况通知给M2M装置。

4）PAM（PriorityAlarmMessage：优先警报消息）特征：这表示当M2M装置经受需要紧急警告的紧急情况时（例如当M2M装置被抢劫或被破坏时），网络被首先警告。

考虑到在一个小区（或基站）中设置了成百上千个M2M装置。因此，难以用现有的终端标识符标识M2M装置，因此考虑下面的标识符：

STID（站标识符）：用于在基站的域内对M2M装置进行标识的标识符。基站可以向多个M2M装置分配相同的STID。

MGID（M2M组标识符）：用于在分配MGID的网络实体的域内对M2M装置组进行唯一地标识的标识符。

FMDID（固定的M2M注销标识符）：用于对基站的域内的M2M装置进行唯一地标识的标识符。FMDID被分配给空闲模式下的M2M装置，并且在该M2M装置进入网络时被释放。

现在描述位置更新。

通常，可以在空闲模式下基于每个寻呼组进行位置更新。移动台可以属于一个或更多个寻呼组。如果存在从外部网络发送给移动台的呼叫或数据，则各个寻呼组的寻呼控制器（PC:PagingController）执行寻呼。寻呼控制器向寻呼组中的所有基站传送寻呼消息，并且各个基站向移动台广播寻呼通告消息。

参照在2010年11月24日公布的IEEE（电子和电气工程师协会）P802.16m/D10的章节16.2.18.4“Part16:AirInterfaceforBroadbandWirelessAccessSystems:AdvancedAirInterface”，公开了基于IEEE802.16的系统中的位置更新。然而，可应用本发明的无线通信系统并不限于基于IEEE802.16的系统，本发明还可以应用于包括3GPP（第三代合作伙伴计划）或LTE（长期演进）系统的各种无线通信系统。

图2是示出基于IEEEP802.16m/D10的位置更新的流程图。

在步骤S210，移动台（MS）进入空闲模式。进入空闲模式是通过在移动台和基站（BS）之间交换DREG-REG（注销请求）消息和DREG-RSP（注销响应）消息而执行的。

在步骤S220，处于空闲模式的移动台确定触发位置更新的条件是否被满足（S220）。

在步骤S221，如果满足了触发位置更新的条件，则移动台向基站发送RNG-REQ（测距请求）消息。在步骤S222，基站向移动台发送RNG-RSP（测距响应）消息。

触发位置更新的条件如下：

（1）如果检测到当前基站不支持当前分配的寻呼组，则移动台执行位置更新。移动台可以通过监测从基站发送的寻呼组ID来检测支持与否。

（2）如果空闲模式定时器期满，则移动台定期执行位置更新。当执行位置更新时，空闲模式定时器开启/重启。

（3）移动台执行位置更新作为一般的省电处理的一部分。

上述位置更新可能不适合于M2M通信。例如，由于被安装在固定位置的M2M装置几乎不具有移动性，因此寻呼组一旦注册就不太可能改变。因此，定期的位置更新仅造成交换不必要的消息，而且这种位置更新可能导致M2M装置的耗电量增加。

图3是示出根据本发明实施方式的位置更新处理的流程图。

在步骤S310，M2M装置向基站发送LU（位置更新）能力消息。M2M装置使用该LU能力消息向基站通知该M2M装置的移动性类型和M2M业务类型中的至少一项。

更具体地，LU能力消息的示例格式可以如下表示。字段的名称、比特数和值仅为示例。

[表1]

‘时间受控业务’是具有时间受控特征的业务，‘时间容忍业务’是具有时间容忍特征的业务，并且‘频繁业务’是不规则的业务。

在步骤S320，M2M装置从基站接收LU能力确认消息。基站基于M2M装置的LU能力来确定MTC装置的LU类型。LU能力确认消息包括确定的LU类型。

LU能力确认消息的示例性格式可以如下表示：

[表2]

‘没有位置更新’是指不执行LU的M2M装置。

‘基于定时器的LU’是指定期的LU。LU定时器值可以包括在LU能力确认消息或单独的消息中，并且可以通知给M2M装置。LU定时器值可以与用于现有的定期LU的空闲模式定时器值分开地提供，并且可以大于空闲模式定时器值。如果LU定时器期满，则M2M装置执行LU。当执行LU时，LU定时器开启/重启。

‘基于位置的LU’是指基于MTC装置的位置执行LU。然而，在MTC装置具有低移动性或者MTC装置具有小范围的活动的情况下，基于每个寻呼组执行的现有LU可能是没有意义的。因此，可以针对‘基于位置的LU’指定LU区域。

例如，可以如下定义‘基于位置的LU’：

[表3]

根据每个小区LU，当MTC装置移动到另一小区时，执行LU。在每个寻呼组LU的情况下，当MTC装置移动到另一寻呼组时，执行LU。

‘基于位置的LU类型’可以被包括在LU能力确认消息中或其它消息中。

‘基于定时器和位置的LU’是指执行定期LU和基于位置的LU二者。

考虑M2M装置的移动性类型和业务类型，可以如下确定LU类型：

-没有移动性：LU对于时间受控业务是没有必要的。非时间受控业务执行定期LU。

-低移动性：LU对于时间受控业务是没有必要的。非时间受控业务执行定期LU和/或基于位置的LU。

-高移动性：LU对于时间受控业务是没有必要的。非时间受控业务执行定期LU和/或基于位置的LU。

当MTC装置进入或重新进入网络时，LU能力消息和LU能力确认消息可以被交换。LU能力消息可以被包括在SBC-REQ（基本能力请求）消息中，并且LU能力确认消息可以被包括在SBC-RSP（基本能力响应）消息中。或者，LU能力消息可以被包括在REG-REQ（注册请求）消息中，并且LU能力确认消息可以被包括在REG-RSP（注册响应）消息中。

在步骤S330，终端进入空闲模式（S330）。为了进入空闲模式，在步骤S331，终端向基站发送用于请求进入空闲模式的DREG-REQ消息。在步骤S332，终端从基站接收到指示开启空闲模式的DREG-RSP消息。

DREG-RSP消息可以包括寻呼周期、寻呼偏移和FMDID中的至少一项。

在进入空闲模式时，可以设置或改变LU类型。LU能力消息可以被包括在DREG-REQ消息中，LU能力确认消息可以被包括在DREG-RSP消息中。

在步骤S340，M2M装置确定在空闲模式下是否满足了触发位置更新的条件。

在步骤S341，如果满足了触发位置更新的条件，则移动台向基站发送指示LU处于空闲模式的RNG-REQ（测距请求）消息。RNG-REQ消息可以包括指示处于空闲模式的LU的指示符和FMDID。

在步骤S342，基站响应于RNG-REQ而向移动台发送RNG-RSP（测距响应）消息。

图4是示出实现本发明实施方式的无线装置的框图。

MTC装置50包括处理器51、存储器52和RF单元53。存储器52连接到处理器51，并且存储用于驱动处理器51的各种类型信息。RF单元53连接到处理器51，并且发送和/或接收无线电信号。处理器51实现所提出的功能、处理和/或方法。在图3所示出的实施方式中，M2M装置的操作可以由处理器51实现。

处理器可以包括专用集成电路（ASIC）、其它芯片组、逻辑电路和/或数据处理器。存储器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/或其它存储装置。RF单元可以包括用于处理无线电信号的基带电路。当上述实施方式以软件方式实现时，可以利用执行上述功能的模块（处理或功能）来实现上述方案。模块可以被存储在存储器中并由处理器执行。可以将存储器置于处理器的内部或外部，并且利用各种已知手段连接到处理器。

在以上示例性系统中，尽管基于利用了一系列步骤或框的流程图描述了所述方法，但本发明不限于这些步骤的顺序，并且一些步骤可以按与其余步骤不同的顺序执行，或者与其余步骤同时执行。此外，本领域技术人员将理解，流程图中示出的步骤不是排它的，在不影响本发明的范围的情况下，可以包括其它步骤，或者可以删除流程图中的一个或更多个步骤。

Claims (11)

1.一种针对机器对机器M2M通信执行位置更新的方法，该方法包括：

向基站发送位置更新能力消息，所述位置更新能力消息包括M2M装置的移动性类型和M2M业务类型，其中，所述M2M装置的所述移动性类型指示没有移动性、低移动性和高移动性中的至少一个，并且其中，所述M2M业务类型指示时间受控业务或非时间受控业务；

从所述基站接收位置更新能力确认消息，所述位置更新能力确认消息包括位置更新类型；以及

根据所述位置更新类型，执行位置更新，

其中，所述位置更新类型指示定期位置更新或基于位置的位置更新，

其中，如果所述位置更新类型指示所述基于位置的位置更新，则所述基于位置的位置更新通过基于小区的更新或基于寻呼组的更新来执行，并且

其中，使用指示符来区分所述基于小区的更新和所述基于寻呼组的更新。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述位置更新能力消息和所述位置更新能力确认消息在机器类型通信MTC装置进入网络或重新进入网络时进行交换。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述位置更新由处于空闲模式的机器类型通信MTC装置执行。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，执行所述位置更新包括：

如果满足了根据所述位置更新类型的位置更新触发条件，则向所述基站发送测距请求RNG-REQ消息；并且

从所述基站接收响应于所述RNG-REQ消息的测距响应RNG-RSP消息。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述位置更新能力消息和所述位置更新能力确认消息是在进入所述空闲模式时交换的注销请求DREG-REQ消息和注销响应DREG-RSP消息。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述DREG-RSP消息包括用于标识正在所述空闲模式下操作的所述MTC装置的标识符。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述RNG-REQ消息包括所述标识符。

8.一种无线装置，该无线装置被配置为针对机器对机器M2M通信执行位置更新，该无线装置包括：

射频RF单元，其被配置为发送和接收无线电信号；以及

处理器，其可操作地连接到所述RF单元，并且所述处理器被配置为：

向基站发送位置更新能力消息，所述位置更新能力消息包括M2M装置的移动性类型和M2M业务类型，其中，所述M2M装置的所述移动性类型指示没有移动性、低移动性和高移动性中的至少一个，并且其中，所述M2M业务类型指示时间受控业务或非时间受控业务；

从所述基站接收位置更新能力确认消息，所述位置更新能力确认消息包括位置更新类型；以及

根据所述位置更新类型，执行位置更新，

其中，所述位置更新类型指示定期位置更新或基于位置的位置更新，

其中，如果所述位置更新类型指示所述基于位置的位置更新，则所述基于位置的位置更新通过基于小区的更新或基于寻呼组的更新来执行，并且

其中，使用指示符来区分所述基于小区的更新和所述基于寻呼组的更新。

9.根据权利要求8所述的无线装置，其中，所述位置更新能力消息和所述位置更新能力确认消息在机器类型通信MTC装置进入网络或重新进入网络时进行交换。

10.根据权利要求8所述的无线装置，其中，所述位置更新在空闲模式下执行。

11.根据权利要求10所述的无线装置，其中，所述处理器被配置为通过如下操作来执行所述位置更新：

如果满足了根据所述位置更新类型的位置更新触发条件，则向所述基站发送测距请求RNG-REQ消息；以及

从所述基站接收响应于所述RNG-REQ消息的测距响应RNG-RSP消息。