CN103348609B - 用于在无线通信系统中接收多播数据的方法及其m2m设备 - Google Patents
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Abstract
所公开的是用于在无线通信系统中接收多播数据的方法及其机器到机器(M2M)设备。按照本发明在无线通信系统中M2M设备接收多播数据的方法包括以下步骤:从基站接收多播数据;和指示从基站发送的多播数据是最后的多播,或者接收包括指示多播传输结束的信号的信息。该信息可以与多播数据一起或者分开地发送,并且如果该信息与多播数据一起发送,则利用多播数据捎带该信息。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信系统,尤其是,涉及接收多播数据的方法及其M2M设备。
背景技术
通常,机器到机器(在下文中简写为M2M)通信字面上指的是在一个电子设备和另一个电子设备之间的通信。从广义来说,M2M通信可以指的是在电子设备之间的有线/无线通信,或者在人类可控制的设备和机器之间的通信。近来,M2M通信通常可以指示在电子设备之间的通信,即,没有涉及人而执行的设备到设备无线通信。
在二十世纪九十年代早期,已经最初引入M2M通信的概念,M2M通信已经被认为是远程控制或者远程信息处理(telematics)等,并且M2M通信的衍生市场是非常有限的。但是,M2M通信过去几年已经快速地增长,并且已经变为全球值得注意的市场。特别地,在POS(销售点)和安全相关的应用市场中,M2M通信已经显著地对诸如车队(fleet)管理、机器及设备的远程监控、用于有关建造机器装备的操作时间、所耗费的热量或者电力量的自动测量的智能计量等领域有影响。M2M通信未来将与小型的输出通信解决方案(诸如常规的移动通信、无线高速因特网、Wi-Fi、紫蜂等)结合进一步用于各种用途,并且可以奠定扩展到B2C(商家对顾客)市场的基础,而不被限制在B2B(商家对商家)市场。
在M2M通信的时代,配备有SIM(用户识别模块)卡的每个机器允许数据传输和接收,并且能够远程管理和控制。例如,由于M2M通信技术可用于包括车辆、卡车、集装箱、自动售货机、煤气罐等的许多设备和装备,所以其应用领域可以达到很广泛。
按照相关技术,由于移动站通常由单个单元管理,所以在基站和移动站之间的通信通常通过一对一的通信方案执行。假设许多M2M设备通过一对一的通信方案与基站通信,由于在基站和许多M2M设备中的每个之间的信令的出现,网络可能过载。如在以上的描述中提及的,在M2M通信在更广范围上快速扩展的情况下,由于在M2M设备之间的通信或者在基站和M2M设备之间的通信而产生的开销可能引起问题。
同时,基站需要发送多播数据给M2M设备。但是,还没有详细地提出考虑到M2M设备的属性的用于基站发送多播数据的方法,和用于有效地接收多播的方法。
发明内容
技术任务
本发明的一个技术任务是提供用于M2M设备在无线通信系统中接收多播数据的方法。
本发明的另一个技术任务是提供被配置为在无线通信系统中接收多播数据的M2M设备。
从本发明可获得的技术任务不受以上提及的技术任务限制。并且,其它未提及的技术任务可以由本发明所属技术领域的普通技术人员从以下的描述中清楚地理解。
技术方案
为了实现这些目的和其他的优点,以及按照本发明的目的,如在此处实施和广泛地描述的,按照本发明的一个实施例,一种在无线通信系统中接收多播数据的方法,该多播数据由M2M(机器到机器)设备接收,该方法可以包括步骤:从基站接收多播数据,和从基站接收信息,该信息包括指示多播数据对应于最后的多播传输的信号或者指示多播传输结束的信号。优选地,信息可以与多播数据一起或者分开地发送。更优选地,如果信息与多播数据一起发送,可以以在多播数据上捎带的方式发送信息。在这种情况下,可以以子头部格式或者多播传输结束扩展头部格式发送信息。更优选地,如果信息与多播数据分开地发送,则可以经由MAC控制消息、信令头部和物理层信令中的一个发送信息。在这种情况下,MAC控制消息可以包括AAI-MTE-IND消息格式或者MOB_MTE-IND消息格式。并且,信令头部可以包括多播传输结束指示头部。另外,物理层信令可以包括多播传输结束指示A-MAP IE或者广播分配A-MAP IE。
优选地,该方法可以进一步包括基于信息进入不可用的间隔或者空闲模式的步骤。
优选地,该方法可以进一步包括接收M2M组标识符(ID)和指示多播数据传输的指示符的步骤,其中如果M2M组ID对应于M2M设备,则可以基于M2M组ID接收多播数据和信息。
更优选地,该方法可以进一步包括从基站接收有关多播数据的传输开始的信息的步骤,其中可以基于有关多播数据的传输开始的信息接收多播数据。
为了进一步实现这些和其它的优点,并且按照本发明的目的,按照本发明的另一个实施例,一种在无线通信系统中接收多播数据的M2M(机器到机器)设备,可以包括:被配置为从基站接收多播数据的接收器,该接收器被配置为从基站接收信息,该信息包括指示多播数据对应于最后的多播传输的信号或者指示多播传输结束的信号。优选地,信息可以与多播数据一起或者分开地发送。更优选地,如果信息与多播数据一起发送,则可以以在多播数据上捎带的方式发送信息。在这种情况下,可以以子头部格式或者多播传输结束扩展头部格式发送信息。更优选地,如果信息与多播数据分开地发送,则可以经由MAC控制消息、信令头部和物理层信令中的一个发送信息。
优选地,M2M设备可以进一步包括处理器,处理器基于信息,控制进入不可用的间隔或者空闲模式。
有益效果
按照本发明的各种实施例,当M2M设备发送多播业务的时候,可以消除在M2M设备和基站之间的不必要信令开销,M2M设备的功率消耗可以被减到最小,并且可以防止资源不必要地浪费。
从本发明可获得的效果不受以上提及的效果限制。并且,其它的未提及的效果可以由本发明涉及的技术领域的本领域技术人员从以下的描述中清楚地理解。
附图说明
伴随的附图被包括以提供对本发明进一步的理解,并且被结合进和构成本申请书的一部分,其图示本发明的实施例,并且与说明书一起可以起解释本发明原理的作用。
图1是按照本发明的一个实施例的用于M2M设备和基站的配置的示意图。
图2是在空闲模式中的寻呼过程的流程图。
图3是按照本发明的一个实施例的用于在M2M设备和基站之间多播数据传输的一个例子的图。
图4是按照本发明的一个实施例的用于在M2M设备和基站之间多播数据传输的另一个例子的图。
图5A和图5B是按照本发明的一个实施例的用于在M2M设备和基站之间多播数据传输的其它例子的图。
图6是按照本发明的一个实施例的用于在M2M设备和基站之间多播数据传输的另一个例子的图。
图7是按照本发明的一个实施例的用于在M2M设备和基站之间多播数据传输的另一个例子的图。
图8是按照本发明的一个实施例的用于在M2M设备和基站之间多播数据传输的另一个例子的图。
图9是按照本发明的一个实施例的用于在M2M设备和基站之间多播数据传输的再一个例子的图。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的优选实施例,在伴随的附图中图示其例子。在以下的本发明的详细说明中包括帮助充分理解本发明的细节。但是,对于本领域技术人员来说显而易见的是,可以无需这些细节实现本发明。与伴随的附图一起公开的详细说明不意欲解释本发明的唯一实施例,而是本发明的一个示例性实施例。例如,虽然在移动通信系统包括IEEE(电气与电子工程师协会)802.16系统或者3GPP(第三代合作伙伴项目)系统的假设之下详细地进行以下的描述,但除了IEEE802.16系统或者3GPP系统独特的特征之外,它们也适用于其它任意移动通信系统。
有时候,为了防止本发明变得不清楚,为公众所知的结构和/或设备可以被跳过,或者可以表示为集中于结构和/或设备的核心功能的框图。只要可能,贯穿附图将使用相同的参考数字来指代相同的或者类似的部分。
此外,在以下的描述中,假设终端是诸如用户设备(UE)、移动站(MS)、高级移动站(AMS)、机器到机器(M2M)设备等的移动或者固定的用户级设备的公用名称。并且,假设基站是诸如节点B、eNode B、基站(BS)、接入点(AP)等的与终端通信的网络级的任意节点的公用名称。
在移动通信系统中,移动站(或者用户设备)可以在下行链路中从基站接收信息,并且在上行链路中发送信息给基站。由移动站发送或者接收的信息可以包括数据和各种控制信息。并且,按照由移动站发送或者接收的信息的类型和用途,可以存在各种物理信道。
在以下的描述中,M2M通信可以指的是没有涉及人的在移动站之间或者在基站和每个移动站之间执行的信息交换。因此,M2M设备可以指的是能够支持以上提及的M2M设备通信的移动站。用于M2M服务的访问服务网络可以定义为M2M ASN(M2M访问服务网络),并且与M2M设备执行通信的网络实体可以称作M2M服务器。尤其是,M2M服务器激活M2M应用,并且为至少一个或多个M2M设备提供M2M特定的服务。M2M特征指示M2M应用的特征。并且,至少一个特征可以是对提供应用所必需的。M2M设备组可以指的是一组M2M设备,其互相共享至少一个公用特征。
通过M2M方案执行通信的设备可以被不同地称作M2M设备、M2M通信设备、MTC(机器类型通信)设备等。并且,设备的数目将随着机器应用类型的数目而逐渐地提高。当前论述的机器应用类型可以包括:(1)安全,(2)公共安全,(3)跟踪和追踪,(4)支付,(5)保健,(6)远程维护和控制,(7)计量,(8)顾客设备,(9)在安全相关的市场中的POS(销售点)和车队管理,(10)自动售货机的M2M通信,(11)用于工厂和机器远程监控、有关建造工厂和机器的操作时间测量,和有关建造工厂和机器所耗费的热量或者电力量的自动测量的智能计量,(12)监视视频通信等,机器应用类型可以不受限于此。并且,正在进行有关其它机器应用类型的讨论。
按照M2M设备的属性,M2M设备可以具有低的移动性或者没有移动性。如果指定的M2M设备具有显著地低的移动性或者根本不具有移动性,则从长远观点来看这可以指相应的M2M设备是固定的。M2M通信系统能够简化或者优化用于特定M2M应用的移动性相关操作,该特定M2M应用与具有固定位置的M2M设备相关,该M2M设备诸如用于安全访问和监视的M2M设备、用于公共安全的M2M设备、用于支付的M2M设备、用于远程维护和控制的M2M设备、用于计量的M2M设备等。
因此,由于设备应用类型日益多样化,M2M通信设备的数目可以比常规移动通信设备的数目更大地增加。因此,在所有设备单独地与基站执行通信的情况下,可能在无线电接口和网络上放置很重的负荷。
在以下的描述中,参考将M2M通信应用于无线通信系统(例如,IEEE802.16e/m)的情形解释本发明的实施例,本发明不受限于此。并且,本发明的实施例以同样方式适用于诸如3GPP LTE系统等的不同的无线通信系统。
图1是按照本发明的一个实施例的用于M2M设备和基站的配置的示意图。
参考图1,M2M设备100可以称作M2M通信设备,但是,在以下将称为M2M设备,其可以包括RF单元110、处理器120和存储器130。在这种情况下,存储器130是可选的部件。并且,基站150可以包括RF单元160、处理器170和存储器180。在这种情况下,存储器180是可选的部件。RF单元110/160可以包括发送器111/161和接收器112/162。对于M2M设备100的例子,发送器111被配置为发送信号给基站150和其它的M2M设备。并且,接收器112被配置为从基站150和其它的M2M设备接收信号。处理器120执行要发送的信号的各种处理,然后将处理的信号递送给发送器111。并且,处理器120可以处理由接收器112接收的信号。必要时,处理器120可以控制包含在交换的消息中的信息被存储在存储器130中。以上配置的M2M设备100可以执行按照在以下描述中提及的本发明实施例的各种方法。此外,按照其机器应用类型M2M设备100可以进一步包括各种额外部件(在图1中未示出)。在为智能计量提供相应的M2M设备100的情况下,可以进一步包括用于功率测量等的额外配置。功率测量操作可以是在图1示出的处理器120或者单独配置的处理器(在图中未示出)的控制下。
虽然图1示出在M2M设备100和基站150之间执行通信的情形作为示例,但是按照本发明的M2M通信方法可以在M2M设备之间执行。尤其是,每个M2M设备可以具有在图1示出的相同设备配置,以执行按照在以下描述中提及的本发明实施例的各种方法。
基站150的发送器161被配置为发送信号给另一个基站、M2M服务器和M2M设备。并且,基站150的接收器162被配置为从另一个基站、M2M服务器和M2M设备接收信号。处理器170功能上连接到发送器161和接收器162中的每个,以控制发送器161和接收器162与其它设备收发信号的处理。处理器170对要发送的信号执行各种处理,然后将处理的信号递送给发送器161。并且,处理器170能够对由接收器162接收的信号执行处理。必要时,处理器170可以控制包含在交换的消息中的信息被存储在存储器180中。以上配置的基站150可以执行按照在以下描述中提及的本发明实施例的各种方法。
M2M设备100的处理器120在M2M设备100中指导操作(例如,控制、调整、管理等)。基站的处理器170在基站中指导操作(例如,控制、调整、管理等)。处理器120/170可以连接到被配置为存储程序代码和数据的存储器130/180。存储器130/180连接到处理器120/170以存储操作系统、应用和通用文件。
处理器120/170可以称作控制器、微控制器、微处理器、微型计算机等中的一个。另外,处理器120/170可以通过硬件、固件、软件或者其组合实现。在使用硬件实现本发明的实施例的情况下,处理器120/170可以被提供有执行本发明的配置,诸如ASIC(专用集成电路)、DSP(数字信号处理器)、DSPD(数字信号处理设备)、PLD(可编程逻辑器件)、FPGA(现场可编程门阵列)等。
在使用固件或者软件实现本发明的实施例的情况下,固件或者软件可以被配置为包括模块、过程和/或函数,用于执行本发明的功能或者操作。并且,被配置为执行本发明的固件或者软件可以以安装在处理器120/170处或者存储在存储器130/180中的方式由处理器120/170驱动。
在以下的描述中,空闲模式是经由移动站和基站之间的信令操作寻呼组、寻呼周期和寻呼偏移(其由基站许可),以便节省移动站(例如,M2M设备等)的功率的模式。尤其是,虽然移动站漫游无线电链路环境,在该无线电链路环境中多个基站在广域上存在,空闲模式是周期地接收下行链路广播消息而无需在特定基站处注册的机制。
在空闲模式中,所有正常操作被停止,以及协调切换(HO)和下行链路同步以便仅以预定间隔接收寻呼消息,寻呼消息是一种广播消息。在这种情况下,寻呼消息是给出寻呼动作的指令给移动站的消息。例如,寻呼操作可以包括测距操作、网络再进入等中的一个。
空闲模式可以由移动站或者基站启动。尤其是,移动站发送注销请求(DREG0REQ)消息给基站,然后响应于该注销请求消息从基站接收注销响应(DREG-RSP)消息,从而进入空闲模式。另外,如果基站发送非请求的注销响应(DREG-RSP)消息或者注销命令(DREG-CMD)消息给移动站,则移动站可以进入空闲模式。
在移动站在可用间隔(AI)内接收到对应于其本身的寻呼消息的情况下,移动站经由与基站的网络进入过程切换到连接模式,然后收发数据。
空闲状态操作或者空闲模式操作通常指的是在移动进入到配置有多个基站的无线电链路环境的情况下,支持移动站周期地执行下行链路广播业务传输而无需在特定基站处注册的操作。在预定持续时间内未能接收业务的情况下,移动站可以转换到空闲状态以节省功率。已经转换到空闲模式后,移动站在可用的间隔(AI)内接收由基站广播的广播消息(例如,寻呼消息),并且然后能够确定是否转换到正常模式或者保持在空闲状态。
空闲状态可以通过去除与切换相关的激活请求和常规操作请求而对移动站给予益处。空闲状态以在离散时段扫描移动站活动性的方式进行限制,借此由移动站使用的功率和操作资源可以被节省。空闲状态以待定方式提供用于通知移动站下行链路业务的简单和适宜的方案,并且从非活动的移动站中去除无线电接口和网络切换(HO)业务,从而对网络和基站给予益处。
寻呼指的是在移动通信中出现呼入信号的情况下,获得相应的移动站的位置(例如,指定的基站、指定的交换站等)的功能。许多支持空闲状态或者空闲模式的基站可以通过属于特定的寻呼组来配置寻呼区域。在这种情况下,寻呼组指示逻辑组。寻呼组的目的是提供可以在下行链路中寻呼的邻近范围区域。优选地,寻呼组被配置为满足以下条件:对于特定移动站大多数时间存在于相同的寻呼组内来说寻呼组足够大,以及对于寻呼负荷保持适宜的水平来说寻呼组足够小。
寻呼组可以包括至少一个基站。并且,一个基站可以包括在一个或多个寻呼组中。寻呼组由管理系统限定。寻呼组动作骨干网消息在寻呼组中是可用的。另外,寻呼控制器可以使用对应于骨干网消息之一的寻呼通告消息来管理处于空闲状态中的移动站的列表,并且也能够管理属于寻呼组的每个基站的初始寻呼。
为了以下描述的清楚起见,参考IEEE802.16系统来解释在空闲模式中的寻呼,本发明的技术想法不受限于此。移动站发送用于与基站请求注销的注销请求(DREG-REQ)消息给基站,以便进入空闲模式。随后,基站响应于DREG-REQ消息发送注销响应(DREG-RSP)消息给移动站。在这种情况下,DREG-RSP消息包含寻呼信息。在这样做时,可以由基站进行的请求来启动移动站进入空闲模式。在这种情况下,基站发送DREG-RSP消息给移动站。
寻呼信息可以包括寻呼周期、寻呼偏移、寻呼组标识符(PGID)、寻呼监听间隔值等。
已经从基站接收到DREG-RSP消息后,移动站参考寻呼信息进入空闲模式。空闲模式具有寻呼周期,并且一个寻呼周期可以被配置有可用的间隔和不可用的间隔。在这种情况下,可用的间隔具有寻呼监听间隔或者寻呼间隔的相同概念。寻呼偏移指示在寻呼周期内从其开始寻呼间隔的起点(例如,帧、子帧等)。寻呼组标识符指示分配给移动站的寻呼组的标识符。另外,寻呼信息可以包括寻呼消息偏移信息。在这种情况下,寻呼消息偏移信息指示从基站发送寻呼消息的定时点。随后,移动站可以使用寻呼信息在可用的间隔,即寻呼监听间隔中接收递送给自己的寻呼消息。在这种情况下,寻呼消息可以经由基站或者寻呼控制器发送。尤其是,为了接收寻呼消息,移动站按照寻呼周期监视无线电信道。
处于空闲模式中的移动站在其自己的寻呼监听间隔中接收寻呼消息,然后检查是否存在递送给自己的下行链路(DL)数据。如果存在DL数据(即,肯定指示),则该移动站执行包括测距过程的网络再进入过程。随后,经由DSA(动态服务添加)过程,移动站执行用于建立到相关DL服务流的连接的过程。在已经建立到服务流的连接之后,基站将用于相应服务的DL数据发送给移动站。
为了清楚起见,参考IEEE802.16e/16m/16p系统进行以下的描述,但本发明的技术想法不受限于此。
移动站发送用于与基站请求注销的注销请求(DREG-REQ)消息给基站,以便进入空闲模式。随后,基站响应于DREG-REQ消息发送注销响应(DREG-RSP)消息给移动站。在这种情况下,DREG-RSP消息包含寻呼信息。在这样做时,可以由基站进行的请求来启动移动站进入空闲模式。在这种情况下,基站发送DREG-RSP消息给移动站。
寻呼信息可以包括寻呼周期、寻呼偏移、寻呼组标识符(PGID)、寻呼监听间隔值等。已经从基站接收到DREG-RSP消息后,移动站参考寻呼信息进入空闲模式。
空闲模式具有寻呼周期,并且一个寻呼周期可以被配置有可用的间隔和不可用的间隔。在这种情况下,可用的间隔具有寻呼监听间隔或者寻呼间隔的相同概念。寻呼偏移指示在寻呼周期内从其开始寻呼间隔的起点(例如,帧、子帧等)。并且,寻呼组标识符指示分配给移动站的寻呼组的标识符。另外,寻呼信息可以包括寻呼消息偏移信息。在这种情况下,该寻呼消息偏移信息指示从基站发送寻呼消息的定时点。
此后,移动站可以使用寻呼信息在可用的间隔(即,寻呼监听间隔)中接收递送给自己的寻呼消息。在这种情况下,寻呼消息可以经由基站或者寻呼控制器发送。尤其是,为了接收寻呼消息,移动站按照寻呼周期监视无线电信道。
图2是在空闲模式中的寻呼过程的流程图。
处于空闲模式中的移动站在其寻呼监听间隔中接收寻呼消息,然后检查是否存在递送给自己的下行链路(DL)数据[S210]。如果存在DL数据(即,肯定指示),则该移动站执行包括测距过程的网络再进入过程[S220]。随后,经由DSA(动态服务添加)过程,移动站执行用于建立到相关DL服务流的连接的过程[S230]。在已经建立到服务流的连接之后,基站将用于相应服务的DL控制信息和DL数据发送给移动站[S240]。
在M2M情形下,大多数M2M设备是包括移动电话等的手持移动站,自动的应用或者固件更新过程在M2M服务情形下可以变为重要的应用。例如,为了更新每个设备的固件,M2M服务器能够发送更新信息给具有相应应用安装在其中的每个M2M设备。为了将这个多播数据(其有必要被共同地发送给多个移动站)发送给处于空闲模式中的M2M设备,在图2中示出的实施例的基站将寻呼相应的M2M设备。随后,寻呼的移动站中的每个通过以启动随机接入码的传输的方式执行网络再进入过程来接入网络,并且然后可以接收从基站发送的DL业务。这些过程导致增加了网络资源的不必要使用的问题,并且增加了移动站的功率消耗的问题。
为了解决以上所述的问题,在按照本发明的M2M通信中,当通过事件触发产生的多播数据被发送给处于空闲模式中的移动站的时候,处于空闲模式之中的M2M设备可以使用寻呼方法有效地接收多播数据。
图3是按照本发明的一个实施例的用于在M2M设备和基站之间的多播数据传输的一个例子的图。
参考图3,在发送M2M多播数据给M2M设备之前,基站在M2M设备的寻呼监听间隔中发送包括多播业务指示(即,指示多播数据被发送)的寻呼消息[S310]。在这种情况下,寻呼消息的动作码指示多播业务指示(例如,0b10),并且包括相应的M2M组标识符(MGID)。当接收到寻呼消息的时候,M2M设备检查预先分配给相应M2M设备的M2M组ID是否包括在该寻呼消息的组寻呼部分中。如果包括分配给M2M设备的MGID,并且相应的动作码是0b10,则M2M设备的处理器120确定将对于由MGID指示的组发送多播业务(数据),并且可以控制M2M设备等待接收多播业务而无需结束空闲模式。在这种情况下,M2M设备的处理器120控制也在不可用的间隔中接收要执行的多播数据的操作(例如,DL控制信道和多播数据解码)。
如果基站在发送寻呼消息之后不能发送多播数据,则基站可以以相应的信息被包括在寻呼消息中的方式来发送与用于相应的M2M组ID(MGID)的多播传输开始时间(MTST)有关的信息。
当M2M设备中的每个在其寻呼监听间隔中接收寻呼消息(例如,AAI-PAG-ADV消息)的时候,相应的M2M设备的处理器120检查是否存在多播业务指示(动作码=0b10)和分配给相应的M2M设备的M2M组ID(MGID)。如果包括指示多播业务将被发送的多播业务指示,则M2M设备的处理器120检查多播传输开始时间信息是否包括在寻呼消息中。如果多播传输开始时间信息包括在寻呼消息中,则M2M设备的处理器120可以在由多播传输开始时间指示的帧之前控制执行断电(power-down)操作以降低功率消耗。尤其是,M2M设备的处理器120控制从由MTST指示的帧开始执行接收多播数据的操作。M2M设备在由MTST指示的帧中接收多播数据。
表1示出寻呼消息(例如,AA-PAG-ADV消息)格式的一个例子。
[表1]
参考表1,寻呼消息包括指示网络再进入、位置更新、多播或者业务接收等的动作码。如果设置为1的动作码指示多播业务接收,则寻呼消息可以包括与有关多播传输开始时间的信息相对应的多播传输开始时间(MTST)字段。尤其是,多播传输开始时间是有关基站开始到M2M设备的多播传输的时间(帧、子帧或者超帧单元)的信息。例如,MTST可以指示用于开始发送8比特DL多播数据的帧号的最低有效比特(LSB)。
图4是按照本发明的一个实施例,用于在M2M设备和基站之间的多播数据传输的另一个例子的图。
如在先前的描述中提及的,处于空闲模式中的M2M设备可以接收包括多播业务指示符(例如,动作码=0b10)的寻呼消息,该多播业务指示符指示在监听间隔(或者可用的间隔)中用于从基站接收多播业务(或者多播数据)的多播业务传输和组信息(例如,M2M组ID)[S410]。在这种情况下,如果接收的M2M组ID信息指示相应的M2M设备所属于的组,则M2M设备的处理器120控制M2M设备等待接收多播业务而无需再进入网络,并且M2M设备可以接收多播业务[S420]。
在这个情形下,由于M2M设备不知道何时将停止从基站发送多播数据,所以M2M设备可能需要执行接收多播数据的操作,直到下一个寻呼监听间隔为止。在多播数据包括诸如固件更新的小尺寸的数据的情况下,基站实际地发送多播数据所花费的时间不很大,其只是导致增加空闲模式的M2M设备的功率消耗的问题。特别地,就在寻呼之后,当基站发送小的多播数据的时候,M2M设备的处理器120控制M2M设备等待(或者待机),直到下一个寻呼监听间隔为止。
由于M2M应用属性,长的寻呼周期可以应用于特定的M2M设备。在这种情况下,M2M设备的功率消耗的增长率可能进一步增大。例如,考虑常规的IEEE802.16m系统的寻呼周期达到最多512个超帧,在用于M2M设备的系统(例如,IEEE802.16p系统)中的寻呼周期的最大值可以定义为4,194,304个超帧。
为了解决以上提及的空闲模式M2M设备的不必要功率消耗的问题,参考图5进行以下的描述。
图5A和图5B是按照本发明的一个实施例的用于在M2M设备和基站之间的多播数据传输的其它例子的图。
参考图5A和图5B,处于空闲模式中的M2M设备可以接收包括多播业务指示符(例如,动作码=0b10)的寻呼消息,该多播业务指示符指示在监听间隔(或者可用的间隔)中用于从基站接收多播业务(或者多播数据)的多播业务传输和组信息(例如,M2M组ID)。在这种情况下,如果接收的M2M组ID信息指示相应的M2M设备所属于的组,则M2M设备的处理器120控制M2M设备等待接收多播业务而无需再进入网络,并且M2M设备可以接收多播业务。
基站可以在以下的条件下发送多播传输结束(MTE)信令。
1)条件1:如果用于相应的多播组/多播连接的最后数据存在于基站的发送(Tx)缓冲器中。
2)条件2:当基站从网络的实体接收到指示用于相应多播组/多播连接的数据传输已经结束的信号的时候。
3)条件3:在基站已经将用于特定多播组的数据发送给M2M设备之后,如果基站在特定的时间内没有从网络接收到属于相同组的数据(即,如果发送(Tx)缓冲器在特定的时间内不具有相同的多播数据)。
参考图5A,当基站确定多播数据已经完全被发送的时候,基站可以单独地发送用于指示多播数据传输结束的信号(例如,MTE(多播传输结束)信号)给M2M设备。当处于空闲模式中的M2M设备在接收多播数据时,如果M2M设备从基站接收指示多播数据传输结束的信号,则M2M设备的处理器120直接进入寻呼不可用的间隔,并且然后能够执行降低功率消耗的操作。
在条件1的情况下,参考图5B,基站可以在发送最后数据给其缓冲器的定时点上与最后数据一起将MTE信号发送给M2M设备。在条件2的情况下,如果基站在从网络实体接收多播数据时接收指示数据传输结束的信号,则当发送相应的多播数据的时候,基站可以将MTE信号一起发送给M2M设备。因此,在基站与多播数据一起发送MTE信号的情况下,可以通过在多播数据上捎带(piggyback),或者通过与多播数据级联,来发送MTE信号。当通过捎带发送MTE信号的时候,其可以以子头部格式或者扩展头部格式来发送。
图6是按照本发明的一个实施例的用于在M2M设备和基站之间的多播数据传输的另一个例子的图。
参考图6,处于空闲模式中的M2M设备可以接收包括多播业务指示符(例如,动作码=0b10)的寻呼消息,该多播业务指示符指示在监听间隔(或者可用的间隔)中用于从基站接收多播业务(或者多播数据)的多播业务传输和组信息(例如,M2M组ID)[S610]。在这种情况下,如果接收的M2M组ID信息指示相应的M2M设备所属于的组,则M2M设备的处理器120控制M2M设备等待接收多播业务而无需再进入网络,并且M2M设备可以接收多播业务[S620]。随后,基站可以将最后的多播数据和指示多播数据传输结束的信号(例如,MTE(多播传输结束)信号)两者发送给M2M设备[S640]。在这种情况下,MTE信号可以以在表2示出的多播传输结束扩展头部(MTEEH)格式来发送。表2示出MTEEH格式的一个例子。
[表2]
参考表2,MTEEH格式经由类型字段指示多播传输已经结束。为了指示多播信息的类型,MTEEH格式可以包括M2M组ID和用于相关多播连接的FID中的至少一个。另外,MTEEH格式可以包括空闲模式继续开始帧信息,其指示在使用先前的空闲模式参数接收MTEEH之后何时M2M设备可以继续空闲模式。尤其是,如果当使用先前的空闲模式参数时,由空闲模式继续开始帧字段指示的帧对应于M2M设备的寻呼不可用的间隔,则M2M设备可以进入不可用的间隔以执行降低功率消耗的操作,以便降低功率消耗。如果不包括空闲模式继续开始帧信息,M2M设备直接进入不可用的间隔。在这样做时,空闲模式继续开始帧字段可以指示使用先前的空闲模式参数继续空闲模式的M2M设备的帧号的最低有效比特(例如,4比特等)。
在IEEE802.16e系统中,MTEEH可以以子头部(即,MTE子头部)或者扩展子头部(即,MTE扩展子头部)的形式来使用,并且包含的信息可以是类似的。在这种情况下,可以包括CID(连接标识符),而不是FID。
图7是按照本发明的一个实施例的用于在M2M设备和基站之间的多播数据传输的另一个例子的示意图。
参考图7,处于空闲模式中的M2M设备可以接收包括多播业务指示符(例如,动作码=0b10)的寻呼消息,该多播业务指示符指示在监听间隔(或者可用的间隔)中用于从基站接收多播业务(或者多播数据)的多播业务传输和组信息(例如,M2M组ID)[S710]。在这种情况下,如果接收的M2M组ID信息指示相应的M2M设备所属于的组,则M2M设备的处理器120控制M2M设备等待接收多播业务而无需再进入网络,并且M2M设备可以接收多播业务[S720,S730]。随后,基站发送最后的多播数据给M2M设备[S740],然后使用诸如AAI-MTE-IND消息或者多播传输结束指示头部的MAC控制消息来通知M2M设备多播数据传输结束指示[S750]。在这种情况下,AAI-MTE-IND消息或者多播传输结束指示头部可以包括M2M组ID和FID。如果M2M设备接收指示多播数据传输已经结束的指示符,M2M设备的处理器120控制M2M设备进入不可用的间隔。
因此,当基站在与先前的描述中提及的条件3相同的定时点上发送多播传输结束(MTE)信号给M2M设备的时候,基站可以以MAC控制消息或者信令头部的形式发送多播传输结束信号。表3示出AAI-MTE-IND消息的格式的一个例子,其是一种用于递送MTE信号的MAC控制消息。
[表3]
参考表3,类似表2,M2M组ID字段、FID字段、空闲模式继续开始帧字段等可以包括在AAI-MTE-IND MAC控制消息格式中。如果接收到AAI-MTE-IND消息,则M2M设备可以在由空闲模式继续开始帧字段指示的帧中进入空闲模式。
在IEEE802.16e系统中,可以经由类似的MAC控制消息使用AAI-MTE-IND消息,并且类似的信息可以包括在其中。在这种情况下,将包括CID(连接标识符),而不是MGID或者FID。IEEE802.16e系统的MAC控制消息(例如,MOB_MTE-IND消息)(其反映以上的描述)可以表示为表4。
表4示出在IEEE802.16e系统中的MOB_MTE-IND消息的一个例子。
[表4]
参考表4,MOB_MTE-IND消息可以包括M2M连接标识符(M2MCID)字段(而不是MGID或者FID)和空闲模式继续开始帧字段。同样地,如果接收到AAI-MTE-IND消息,则M2M设备可以在由空闲模式继续开始帧字段指示的帧中进入空闲模式。
同时,当AAI-MTE-IND消息或者MOB_MTE-IND消息被广播的时候,如果在发送消息的定时点上指示用于至少一个多播连接的结束指示符,相关的MAC控制消息、子头部/扩展头部或者信令头部可以包括至少一个M2M组ID(即,M2M组ID(MGID)或者M2M连接标识符(M2MCID))。
表5和表6示出AAI-MTE-IND消息和MOB_MTE-IND消息的例子,其每个包括指示多播数据传输结束的至少一个M2M组ID[表5:AAI-MTE-IND消息,表6:MOB_MTE-IND消息]。
[表5]
字段 | 大小(比特) | 描述/注释 |
For(i=0;i<NUM_MGID;i++){ | ||
M2M组ID | 12 | M2M组ID |
} |
[表6]
字段 | 大小(比特) | 描述/注释 |
For(i=0;i<NUM_MGID;i++){ | ||
M2M CID | 16 | M2M连接标识符 |
} |
表7示出多播传输结束指示头部(作为用于递送MTE信号的信令头部)的格式的一个例子。
[表7]
参考表7,多播传输结束指示头部格式可以包括FID字段、指示多播传输结束指示头部的类型字段、指示长度的长度字段、M2M组ID字段、指示与用于多播连接的ID相对应的FID的FID字段,和空闲模式继续开始字段。
AAI-MTE-IND消息或者多播传输结束指示头部以类似的方式适用于3GPP LTE/LTE-A系统以及IEEE802.16系统。
图8是按照本发明的一个实施例的用于在M2M设备和基站之间的多播数据传输的另一个例子的图。
参考图8,处于空闲模式中的M2M设备可以接收包括多播业务指示符(例如,动作码=0b10)的寻呼消息,该多播业务指示符指示在监听间隔(或者可用的间隔)中用于从基站接收多播业务(或者多播数据)的多播业务传输和组信息(例如,M2M组ID)[S810]。在这种情况下,如果接收的M2M组ID信息指示相应的M2M设备所属于的组,则M2M设备的处理器120控制M2M设备等待接收多播业务而无需再进入网络,并且M2M设备可以接收多播业务[S820,S830]。随后,基站发送最后的多播数据给M2M设备[S840],并且然后可以通过物理层信令(PHY信令)发送多播数据传输结束指示信号(MTE信号)[S850]。基站可以以A-MAP IE格式发送MTE指示符给M2M设备作为下行链路控制信道[S850]。如果M2M设备接收指示多播数据传输已经结束的指示符,M2M设备的处理器120然后控制M2M设备进入不可用的间隔。
表8示出多播传输结束指示A-MAP IE格式的一个例子。
[表8]
参考图8,多播传输结束指示A-MAP IE可以包括指示M2M设备所属于的M2M组ID的M2M组ID字段、指示用于多播连接的ID的FID字段、和空闲模式继续开始帧字段。多播传输结束指示A-MAP IE可以在最后多播数据的相同突发(burst)或者帧中发送,或者在最后多播数据的定时点先前的定时点上发送。开始帧指示M2M设备通过停止多播数据接收而进入不可用的间隔的帧。
同时,基站可以通过物理层信令以MTE指示符被包括在DL控制信道(例如,A-MAP IE格式)中的方式发送MTE指示符给M2M设备。例如,基站使得指示相应数据是最后数据的指示符能够被包括在用于分配最后多播数据的DL资源的MAP IE中。如果相应数据是最后数据,基站可以将相应的比特例如设置为1。对于MAP IE的例子,可以有广播分配A-MAP IE。
在以下的表中示出用于发送M2M多播数据的广播分配A-MAP IE的一个例子,并且用于指示最后的多播数据的指示符被包括。
图9是按照本发明的一个实施例,用于在M2M设备和基站之间的多播数据传输的再一个例子的示意图。
参考图9,处于空闲模式中的M2M设备可以接收包括多播业务指示符(例如,动作码=0b10)的寻呼消息,该多播业务指示符指示在监听间隔(或者可用的间隔)中用于从基站接收多播业务(或者多播数据)的多播业务传输和组信息(例如,M2M组ID)[S910]。在这种情况下,如果接收的M2M组ID信息指示相应的M2M设备所属于的组,则M2M设备的处理器120控制M2M设备等待接收多播业务而无需再进入网络,并且M2M设备可以接收多播业务和广播分配A-MAP IE(BA A-MAPIE)[S920]。在这种情况下,包括在广播分配A-MAP IE中的MTE指示符被设置为0,以指示保持发送多播数据。随后,基站发送多播数据和广播分配A-MAP IE(BA A-MAP IE)给M2M设备[S930]。在这样做时,作为包括在广播分配A-MAP IE中的MTE指示符被设置为0,以指示保持发送多播数据。
当多播数据传输被重复时,基站发送多播数据和广播分配A-MAPIE(BA A-MAP IE)给M2M设备,该广播分配A-MAP IE(BA A-MAP IE)包括指示最后的多播传输的MTE指示符(在这种情况下,MTE指示符被设置为1)[S940]。已经接收到多播数据和包括指示最后多播传输的MTE指示符的广播分配A-MAP IE(BA A-MAP IE)后,M2M设备再次进入空闲模式。
表9示出广播分配A-MAP IE的一个例子。
[表9]
…
参考表9,广播分配A-MAP IE可以包括指示A-MAP IE类型的A-MAP IE类型字段,和指示广播分配A-MAP IE的功能的功能索引字段。如果功能索引字段指示用于M2M应用的多播分配A-MAP IE,则用于多播数据资源分配的信息字段(例如,突发大小字段、资源索引字段、长_TTI_指示符字段等),多播传输结束指示符(即,指示最后的多播数据被发送的指示符)字段,和指示M2M组ID的M2M组ID字段可以进一步被包括。
当广播分配A-MAP IE的多播传输结束指示符字段在最后的多播数据传输中被设置为1的时候,如果M2M设备接收具有被设置为1的多播传输结束(MTE)指示符字段的广播分配A-MAP IE,M2M设备接收最后的多播数据,然后直接进入空闲模式或者不可用的间隔。与以MAC控制消息或者扩展头部的格式发送多播传输结束指示符的前者方法相比,这个方法的优点在于,在M2M设备完成用于多播数据和MAC控制消息或者扩展头部(包括多播传输结束指示符)的MPDU(MAC协议数据单元)的解码之前,其它的OFDMA符号没有被不必要地缓冲。尤其是,在这种情况下,OFDMA符号仅被缓冲直到包括最后多播数据的子帧。即使多播数据的解码没有完成,优点在于OFDMA符号不需要在下一个子帧中被缓冲。
在以上的各种种类的消息格式的描述中,M2M组ID(MGID)的比特大小被描述为12比特或者15比特。但是,在MGID的比特大小是12比特的消息格式中MGID的比特大小可以改变为15比特,反之亦然。另外,对于MGID来说仅仅识别一组M2M设备是必要的。因此,MGID的比特大小不限于12比特或者15比特。
在迄今为止以上所述的描述中,解释了与在M2M设备和基站之间的多播数据传输相关的各种实施例。尤其是,虽然以上的描述被描述为应用于多播数据,但其可以应用于单播数据、广播数据等。虽然以上的描述被解释为与在M2M设备和基站之间的多播数据传输有关,但其可以应用于HTC(人类通信)设备(例如,移动终端)。
迄今为止,使用由IEEE802.16m系统使用的消息格式描述了本发明的实施例。但是,本发明可以不受消息格式名称的限制。并且,本发明可以应用于3GPP LTE/LTE-A系统的消息格式,其执行具有与IEEE802.16m系统所使用的消息格式不同的名称的消息格式的相同功能。
按照本发明的各种实施例,当M2M设备发送多播业务的时候,可以消除在M2M设备和基站之间的不必要的信令开销,M2M设备的功率消耗可以被最小化,并且可以防止资源被不必要地浪费。
以上描述的实施例对应于本发明的要素和特征以指定形式的组合。并且,能够考虑各个要素或者特征是选择性的,除非它们被明确地提及。要素或者特征中的每个可以以不与其它要素或者特征结合的形式实现。另外,能够通过将要素和/或特征部分地合并在一起实现本发明的实施例。对于本发明的每个实施例解释的操作顺序是可以更改的。一个实施例的某些配置或者特征可以包括在另一个实施例中,或者可以以另一个实施例的相应配置或者特征替换。并且,显然可以理解的是,通过将在所附权利要求中不具有明确引用关系的权利要求合并在一起来配置实施例,或者可以在提交申请之后通过修改来包括实施例作为新的权利要求。
虽然已经在此处参考其优选实施例描述和图示了本发明,对于本领域技术人员来说显而易见的是,不脱离本发明的精神和范围,可以在其中进行各种改进和变化。因此,想要的是本发明覆盖落在所附权利要求及其等效物的范围内的本发明的改进和变化。
工业实用性
用于M2M设备从基站接收多播数据的方法在工业上可用于包括3GPP LTE、3GPP LTE-A、IEEE802.16等的各种通信系统。
Claims (14)
1.一种在无线通信系统中在机器到机器M2M设备处接收多播数据的方法,所述方法包括:
在所述M2M设备的寻呼监听间隔期间从基站接收寻呼消息,所述寻呼消息包括指示接收多播业务的多播业务指示符,和
从基站接收多播数据;
从基站接收消息,所述消息包括指示所述多播数据对应于最后的多播传输的信号或者指示多播数据传输的结束的信号;和
一旦接收到所述消息,则进入寻呼不可用的间隔,
其中,所述寻呼消息进一步包括多播传输开始时间,在所述多播传输开始时间处接收所述多播数据,并且
其中,所述多播传输开始时间作为基站开始发送所述多播数据的帧号的最低有效8比特以信号发送。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述多播业务指示符被设置为0b10。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述寻呼消息进一步包括多播传输开始时间,进一步包括在由所述多播传输开始时间指示的帧以前在断电状态进行操作。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述寻呼消息进一步包括对应于所述M2M设备的M2M组标识符(ID)(MGID)。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,来自于所述基站的包括指示所述多播数据对应于所述最后的多播传输的信号或者指示多播数据传输的结束的信号的消息进一步包括对应于所述M2M设备的M2M连接标识符(M2MCID)。
6.根据权利要求1所述的方法,其中来自所述基站的所述消息是AAI-MTE-IND消息,所述消息包含指示所述多播数据对应于最后的多播传输的信号或者指示多播数据传输的结束的信号。
7.根据权利要求1所述的方法,其中来自所述基站的所述消息是MOB_MTE-IND消息,所述消息包含指示所述多播数据对应于最后的多播传输的信号或者指示多播数据传输的结束的信号。
8.根据权利要求1所述的方法,其中通过多播分配A-MAP IE或者广播分配A-MAP IE发送来自基站的所述消息,所述消息包括指示多播数据对应于最后的多播传输的信号或者指示多播数据传输的结束的信号。
9.一种在无线通信系统中在基站处发送多播数据的方法,所述方法包括:
在机器到机器M2M设备的寻呼监听间隔期间将寻呼消息发送给所述M2M设备,所述寻呼消息包括指示接收多播业务的多播业务指示符,
将多播数据发送给所述M2M设备;和
从所述基站发送消息,所述消息包括指示所述多播数据对应于最后的多播传输的信号或者指示多播数据传输的结束的信号,
其中,所述寻呼消息进一步包括多播传输开始时间,在所述多播传输开始时间处接收所述多播数据,并且
其中,所述多播传输开始时间作为所述基站开始发送所述多播数据的帧号的最低有效8比特以信号发送。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述寻呼消息进一步包括对应于所述M2M设备的M2M组标识符(ID)(MGID)。
11.根据权利要求9所述的方法,其中来自于所述基站的包括指示所述多播数据对应于所述最后的多播传输的信号或者指示多播数据传输的结束的信号的所述消息进一步包括对应于所述M2M设备的M2M连接标识符(M2MCID)。
12.一种在无线通信系统中接收多播数据的机器到机器M2M设备,所述M2M设备包括:
射频RF模块;和
处理器,所述处理器被配置为控制所述RF模块,
其中,所述处理器被配置为:
使用所述RF模块在所述M2M设备的寻呼监听间隔期间从基站接收寻呼消息;
其中,所述寻呼消息包括指示接收多播业务的多播业务指示符,
使用所述RF模块从所述基站接收多播数据;
使用所述RF模块从所述基站接收消息,所述消息包括指示所述多播数据对应于最后的多播传输的信号或者指示多播数据传输的结束的信号;和
一旦接收到所述消息进入寻呼不可用的间隔,
其中,所述寻呼消息进一步包括多播传输开始时间,在所述多播传输开始时间处接收所述多播数据,并且
其中,所述多播传输开始时间作为所述基站开始发送所述多播数据的帧号的最低有效8比特以信号发送。
13.根据权利要求12所述的M2M设备,其中所述寻呼消息进一步包括多播传输开始时间,所述处理器被进一步配置为控制在由所述多播传输开始时间指示的帧以前在断电状态进行操作。
14.一种在无线通信系统中发送多播数据的基站,所述基站包括:
射频RF模块;和
处理器,所述处理器被配置为控制所述RF模块,
其中,处理器被配置为:
使用所述RF模块在机器到机器M2M设备的寻呼监听间隔期间将寻呼消息发送给所述M2M设备,
其中,所述寻呼消息包括指示接收多播业务的多播业务指示符,
使用所述RF模块将多播数据发送给所述M2M设备;和
使用所述RF模块从基站发送消息,所述消息包括指示多播数据对应于最后的多播传输的信号或者指示多播数据传输的结束的信号,
其中,所述寻呼消息进一步包括多播传输开始时间,在所述多播传输开始时间处接收所述多播数据,以及
其中,所述多播传输开始时间作为所述基站开始发送所述多播数据的帧号的最低有效8比特以信号发送。
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