CN103546962A - 固定位置登记 - Google Patents

Abstract

本发明涉及固定位置登记。用于机器与机器（M2M）的通信的系统、设备和技术，包括基于关于M2M服务的固定或非移动的操作的知识优化M2M网络的性能。在各种实施方式中，寻呼操作、直接信道分配操作和基于定时器的登记被优化。固定操作可通过接收服务的用户设备传递到提供该服务的网络服务器。

Description

固定位置登记

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C§119（a）和巴黎公约，本申请要求于2012年2月9日提交的国际专利申请第PCT/CN2012/070989号的优先权。本申请还要求于2012年3月1日提交的美国临时专利申请第61/605,721号的优先权利益。前面提到的专利申请的全部内容通过引用被并入为本申请的公开的部分。

技术领域

本专利文件涉及用于无线通信系统中的机器与机器（M2M）通信的系统、设备和技术。

背景技术

一些机器与机器的服务可被永久地安装在一位置处。一些例子包括M2M智能电表、环境监测设备等等。

技术被需要用于改进的M2M通信，其中M2M服务可以在固定位置处。

发明内容

其中，本专利文件提供了有用的系统、设备和技术，在一方面，当支持用于固定服务的M2M通信时，所述系统、设备和技术用于提高网络的性能。

在一方面，用于机器与机器（M2M）通信的系统、设备和技术包括基于关于M2M服务的固定或者非移动的操作的知识优化M2M网络的性能。在各种实施方式中，寻呼操作、直接信道分配操作和基于定时器的登记被优化。

本方面和其它方面以及它们的实现方式在附图、说明书和权利要求中被更详细地描述。

附图说明

图1是无线通信网络的框图表示。

图2是无线通信设备的框图表示。

图3是用于促进M2M无线通信的过程的流程图表示。

图4是M2M通信装置的框图表示。

图5是用于促进M2M无线通信的过程的流程图表示。

图6是M2M通信装置的框图表示。

具体实施方式

本专利文件公开了用于在提高M2M通信的性能方面利用关于固定位置服务的信息的技术。

机器与机器（M2M）通信是数据通信的一种形式，其涉及在通信的过程中不需要明显的人的交互或干预的一个或多个实体。

M2M通信可通过cdma20001x或HRPD（高速分组数据）网络传送。在M2M通信中，cdma2000的作用主要限于作为传输网络。

M2M服务可具有自身的具体特点，其可以不同于人类在其中直接影响通信流量的服务。这可能需要对cdma2000网络的某些特殊处理或优化，用于更好的支持M2M通信。

第三代合作伙伴计划2（3GPP2）协议已经规定了无线网络中的M2M通信的某些要求和架构块。本专利文件中所公开的技术在提高传统的3GPP2系统的性能上可以是有用的。例如，3GPP2的TSG-A工作组目前已经定义了M2M架构和一定的消息和功能，以支持M2M通信。

术语“无线设备”和“移动设备”往往被可互换地使用。然而，在不移动的无线设备（有时被称为固定无线）和移动设备（其也以无线方式通信）的操作之间可以有若干操作上的差异。例如，当设备是移动的时，信道条件可以迅速改变。此外，到/从移动设备的通信可能遭受由于Doppler频移引起的信道劣化。

在本文件中被讨论的各种无线通信网络（例如，CDMA2001x或HRPD）提供了能够考虑用户装备的移动性的技术。这些技术包括长的前同步码、用于链路质量维护的频繁的参考信号传输、移动性管理、信令以及用于在不同的无线电接入网之间的软的或越区切换的程序等的使用。

与典型的移动用户设备例如手机、智能手机、平板电脑、外围插入卡等对比，M2M设备被投入运行时，它们可以不被移动。此外，M2M设备的功率利用率可能是最令人关注的，因为其与移动设备不同，移动设备可以在某一时间间隔之后（如每天晚上）被充电，而一些M2M设备（例如，部署在危险的条件下、高塔上、游泳池中的水下等的M2M设备）可能是不可访问的，或就电池充电或电池更换而言，是不现实的。

虽然M2M设备的部署受益于当前部署的无线系统的可利用的基础设施，但是当前的系统不能利用关于无线设备的固定位置操作的知识来提供操作效率，例如更低的通信开销和更好的功率管理等等。本文件提供了解决这些技术问题的技术，这只是其中之一。正如被进一步更详细描述的，在一方面，提供了用于传递无线设备的固定位置操作的消息。基于关于固定位置操作的知识，M2M设备的操作可被优化。

图1示出了无线通信系统的一个例子。无线通信系统可包括一个或多个基站（BS）105a、105b、一个或多个无线设备110a、110b、110c、110d以及接入网络125。基站105a、105b可以为一个或多个无线扇区中的无线设备110a、110b、110c和110d提供无线服务。在一些实现方式中，基站105a、105b包括定向天线以产生两个或多个定向波束，以在不同扇区中提供无线覆盖。

接入网络125可与一个或多个基站105a、105b通信。在一些实现方式中，接入网络125包括一个或多个基站105a、105b。在一些实现方式中，接入网络125与核心网络（图1中未示出）通信，所述核心网络提供与其它无线通信系统和有线通信系统的连接。所述核心网络可包括一个或多个服务订阅数据库，以存储与所订阅的无线设备110a、110b、110c和110d有关的信息。第一基站105a可基于第一无线电接入技术提供无线服务，而第二基站105b可基于第二无线电接入技术提供无线服务。根据部署方案，基站105a和105b可被共同定位或者可被分开地安装在现场。接入网络125可以支持多种不同的无线电接入技术。

可实现本技术和本系统的无线通信系统和接入网络的各种例子包括基于无线通信系统的码分多址（CDMA）例如CDMA20001x、高速分组数据（HRPD）、演进的HRPD（eHRPD）、通用移动通信系统（UMTS）、通用陆地无线接入网络（UTRAN）、演进型UTRAN（E-UTRAN）、长期演进（LTE）和全球微波接入互操作性（WiMAX），这只是其中一些。在一些实现方式中，无线通信系统可包括使用了不同无线技术的多个网络。双模或多模无线设备包括可用于连接到不同的无线网络的两种或多种无线技术。在一些实现方式中，无线设备可支持同时语音-数据操作（SV-DO）。

图2是无线电站205的一部分的框图表示。无线电站205，例如基站或无线设备（例如，用户装备UE），可包括处理器电子设备210，例如微处理器，其实现本文件中所提出的无线技术中的一种或多种。无线电站205可包括收发器电子设备215，以通过一个或多个通信接口例如天线220发送和/或接收无线信号。无线电站205可以包括用于传输和接收数据的其它通信接口。无线电站205可以包括被配置成存储信息例如数据和/或指令的一个或多个存储器。在一些实现方式中，处理器电子设备210可包括收发器电子设备215的至少一部分。将理解，所公开的技术可被实现为在无线电站205上执行。

在M2M网络中，无线电站205可被并入不一定需要人的交互的装备中。一些非限制性例子包括例如燃气表或电量计的智能电表、例如气象站的传感器、监控摄像机等。

正如前面所讨论的，一些M2M服务可被永久地安装在一位置处。在一些实施方式中，M2M服务是指在执行与无线网络的M2M通信的设备（称为M2M设备）上运行的应用程序。例如，M2M智能电表、环境监测设备等。在固定的M2M服务位置的这样的情况下，可以是可能的是，使用关于非移动性的信息来优化资源使用率。资源可以例如是设备的电池寿命、网络带宽等等。例如，网络侧的带宽资源分配器可以减少或清除到在固定位置操作中的设备的某类型的参考信号传输。在一些情况下，由于不存在Doppler偏移失真，信号参数，例如前导码长度，可被最小化。此外，通过消除实现越区切换相关的计算例如测量该区域中的其它基站的信号质量等的需要，可在装置侧或网络侧降低实现的复杂性。

在一些实施方式中，可使用非移动性的登记消息。在一些实施方式中，当M2M设备被安装在固定位置时，M2M设备发送非移动性消息，以将M2M设备的非移动性信息和当前位置信息通知该网络。在一些实施方式中，位置信息是全球定位卫星（GPS）信息。在一些实施方式中，位置信息由用户使用在安装期间连接到M2M设备的计算机或使用前面板接口输入到M2M设备中。

在一些实施方式中，由3GPP2定义的现有的通用扩展消息（GEN）可通过添加非移动性指示字段被修改。当M2M设备被安装在固定位置时，它发送具有非移动性指示的GEN消息，以将其非移动性信息通知给网络。

在一些实施方式中，非移动性指示可被添加到登记、起源和/或寻呼响应消息。当M2M设备被安装在固定位置时，它发送具有非移动性指示的这些消息，以将其非移动性信息通知给网络。

将理解，本文件中所公开的技术也可用于“长期”固定的设备。例如，这些设备可以在操作期间是固定的（或非移动的），但是可以不时地脱机并在不同位置重新联机。

在一些实施方式中，M2M网络中的寻呼操作可被优化如下。当网络知道设备具有非移动性时，网络可以寻呼在固定位置中的该设备，该固定位置由设备的登记消息指示。如果网络未接收到寻呼响应消息，它可以假设该设备是在相同的位置中而重新发送寻呼消息，而不是在现有的分级寻呼机制中增加用于移动设备的寻呼区域。在一方面，这将降低寻呼信道拥塞并提高网络性能。

在一些实施方式中，直接信道的分配可被优化如下。当网络知道设备具有非移动性时，网络可仅通过设备通过该基站登记的那个基站将直接信道分配消息发送给该设备。在遗留系统中，为了实现高成功率的直接信道分配，网络需要在两个基站中发送该消息。由于直接信道分配消息具有大尺寸的内容，所以当主要使用这种机制时，它减小了网络的前向链路（FL）容量。此外，直接信道分配机制将导致从多个基站的FL传输，它将增加FL干扰。伴随这种优化，网络可以只通过非移动性设备通过该基站登记的那个基站发送直接信道分配消息，并且网络可以仅使通过该基站的FL传输成为可能。

在一些实施方式中，基于定时器的登记过程可被优化如下。非移动性设备可以禁用基于定时器的登记，并且可以不将基于定时器的登记消息周期性地发送到网络。在一方面，这有助于降低设备的电池消耗并提高网络容量。当网络知道设备具有非移动性时，移动交换中心（MSC）可以禁用用于该设备的去激活定时器。因此，当它暂时未接收到来自设备的登记消息时，MSC可以不清除设备的记录。如果设备遇到某个问题，例如被窃、故障，并且如果网络不能通过寻呼或直接信道分配消息到达设备时，则MSC可以清除该设备的记录。如果设备无法发起呼叫，则该设备开始新的登记程序。

图3是促进在无线设备处实现的机器与机器（M2M）的无线通信的方法300的流程图表示。方法300可以在M2M无线设备中实现。

在302处，固定位置操作模式的指示被接收。正如先前所公开的，该指示可由例如操作无线设备的用户接口（例如，触摸屏显示器或控制按钮）的用户来提供。

在304处，基于接收到的指示，无线设备可以无线传输将固定位置操作模式传递到网络。正如先前所公开的，该通信可以使用登记消息、通用扩展消息和寻呼响应消息等。

图4是用于M2M通信的装置400的框图表示。模块402（例如，接收器）用于例如从用户接收固定位置操作模式的指示。模块404（例如，传递器）用于传递，其以无线传输传递固定位置操作模式。装置400和模块402、404还可被配置成执行本文件中所公开的技术。

图5是促进在无线通信网络中实现的机器与机器（M2M）的无线通信的方法500的流程图表示。

在502处，指示M2M服务的固定位置操作的传输在网络中的装置（例如，基站）处被接收。

在504处，优化后的M2M通信使用固定位置操作的信息来执行。该优化可包括本文件中所公开的几种技术中的一种。

在一些实现方式中，无线通信系统包括机器与机器（M2M）设备和网络服务器，所述机器与机器（M2M）设备被配置成指示固定位置操作模式，所述网络服务器被配置成接收固定位置操作模式的指示并基于该指示优化与所述机器与机器设备的通信。

将理解，当M2M服务被已知在一固定位置时，技术被描述为用于促进M2M网络的操作。

还将进一步理解，用于促进在无线设备处实现的机器与机器（M2M）的无线通信的方法和装置被公开，其包括接收固定操作模式的指示；以及以无线传输传递固定操作模式。

还应理解，促进在无线通信网络中实现的机器与机器（M2M）的无线通信的方法和装置被公开，其包括接收指示M2M服务的固定操作的传输；以及使用固定操作的信息执行优化后的M2M通信。

所公开的和其它实施方式以及本文件中所描述的功能操作可以在数字电子电路或在计算机软件、固件或硬件中实现，这包括在本文件及其结构等同物或它们的一个或多个的组合中所公开的结构。所公开的及其它实现方式可被实现为一个或多个计算机程序产品，即，编码在计算机可读介质上用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作的计算机程序指令的一个或多个模块。计算机可读介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基质、存储设备、影响机器可读传播信号的物质的组合物或一个或多个它们的组合。术语“数据处理装置”包括用于处理数据的所有装置、设备和机器，这通过示例的方式包括可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。除硬件之外，所述装置可包括代码，该代码创建用于所讨论的计算机程序的执行环境，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或它们中一个或多个的组合的代码。传播信号是人工生成的信号，例如，机器生成的电、光或电磁信号，其被生成以编码用于传输到合适的接收器装置的信息。

计算机程序（也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码）可以任何形式的编程语言被编写，这包括编译或解释语言，并且它可以任何形式被部署，包括作为独立的程序或作为模块、组件、子例程或适于用在计算环境中的其它单元。计算机程序不一定对应于文件系统中的文件。程序可储存在保存其它程序或数据（例如，存储在标记语言文件中的一个或多个脚本）的文件的一部分中、在专用于所讨论的程序的单个文件中或在多个协调文件（例如，存储一个或多个模块、子程序或代码的部分的文件）中。计算机程序可被部署为在一台计算机上或在位于一个地点或被跨越多个地点分布并通过通信网络互连的多台计算机上执行。

本文件中所描述的处理和逻辑流程可由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并产生输出来执行功能。所述处理和逻辑流程也可由专用逻辑电路例如FPGA（现场可编程门阵列）或ASIC（特定应用集成电路）执行，而且装置也可被实现为专用逻辑电路，例如FPGA或ASIC。

通过举例的方式，适合于执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器二者以及任何种类的数字计算机中的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者中接收指令和数据。计算机的基本部件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储设备。通常，计算机还将包括或被可操作地耦合，以从用于存储数据的一个或多个海量存储设备例如磁盘、磁光盘或光盘中接收数据或将数据传送到用于存储数据的一个或多个海量存储设备例如磁盘、磁光盘或光盘，或既从用于存储数据的一个或多个海量存储设备例如磁盘、磁光盘或光盘中接收数据又将数据传送到用于存储数据的一个或多个海量存储设备例如磁盘、磁光盘或光盘。然而，计算机不需要具有这样的设备。适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储设备，通过示例的方式，这包括半导体存储设备，例如，EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，例如，内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；以及CD ROM和DVD-ROM磁盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或被并入专用逻辑电路。

尽管本专利文件包含许多细节，但是这些不应被解释为对被要求权利的发明的范围或对可被要求权利的内容的范围的限制，而是应解释为对特定于特殊实施方式的特征的描述。在本文件中在单独的实施方式的背景下被描述的某些特征还可以在单个实施方式中被组合实现。相反，在单个实施方式的背景下被描述的各种特征还可被单独地或以任何合适的子组合在多个实施方式中被实现。此外，尽管特征可在上面被描述为在某些组合中动作或者就其本身而论甚至被要求权利，但是来自所要求权利的组合中的一个或多个特征在一些情况下可从该组合中删去，并且所要求权利的组合的目的在于子组合或子组合的变型。类似地，尽管操作以特定的顺序在附图中被描绘，但这不应被理解为要求这样的操作应该以所示的特定顺序或以连续的顺序来执行，或者不应被理解为要求所有示出的操作应被执行，以实现所需的结果。

只有几个例子和实现方式被公开。基于被公开的内容，可对所描述的例子和实现方式及其它实现方式进行变型、修改和增强。

Claims (27)

1.一种促进在无线设备处实现的机器与机器（M2M）的无线通信的方法，所述方法包括：

接收固定位置操作模式的指示；以及

以无线传输传递所述固定位置操作模式。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述指示被接收为用户输入。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述无线传输包括登记消息、通用扩展消息和寻呼响应消息中的一种。

4.如权利要求1所述的方法，还包括：

只通过先前被所述无线设备用于传递所述固定位置操作模式的基站接收直接信道分配消息。

5.如权利要求1所述的方法，还包括：

禁用基于定时器的登记，从而抑制执行登记消息的定期传输。

6.一种机器与机器（M2M）的无线通信装置，所述装置包括：

接收器，其接收固定位置操作模式的指示；以及

传递器，其以无线传输传递所述固定位置操作模式。

7.如权利要求6所述的装置，其中所述接收器从所述装置的用户接口接收所述指示。

8.如权利要求6所述的装置，其中所述无线传输包括登记消息、通用扩展消息和寻呼响应消息中的一种。

9.如权利要求6所述的装置，还包括：

寻呼模块，当没有响应被提供给较早的寻呼消息时，所述寻呼模块接收重新寻呼消息，其中所述重新寻呼消息被传输而不增加寻呼区域。

10.如权利要求6所述的装置，还包括：

定时器模块，其响应于所述接收器接收到固定位置操作模式的所述指示而禁用基于定时器的登记，从而抑制所述装置执行登记消息的定期传输。

11.一种无线通信设备，包括：

存储器，其存储指令；以及

处理器，其可操作来读取并执行来自所述存储器的指令，所述指令致使所述处理器：

接收固定操作模式的指示；以及

以无线传输传递所述固定操作模式。

12.如权利要求11所述的无线通信设备，其中所述处理器通过用户输入接收所述指示。

13.如权利要求11所述的无线通信设备，其中所述无线传输包括登记消息、通用扩展消息和寻呼响应消息中的一种。

14.如权利要求11所述的无线通信设备，其中所述处理器还响应于接收到固定位置操作模式的所述指示而禁用基于定时器的登记，从而抑制执行登记消息的定期传输。

15.一种无线通信系统，包括：

机器与机器（M2M）设备，其被配置成指示固定位置操作模式；以及

网络服务器，其被配置成接收所述固定位置操作模式的所述指示并基于所述指示优化与所述机器与机器设备的通信。

16.一种促进在无线通信网络中实现的机器与机器（M2M）的无线通信的方法，所述方法包括：

接收指示M2M服务的固定位置操作的传输；以及

使用所述固定位置操作的信息执行优化后的M2M通信。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述优化后的M2M通信包括执行寻呼重试而不增加寻呼区域。

18.如权利要求16所述的方法，其中所述优化后的M2M通信包括仅通过接收所述传输的基站执行直接信道分配，。

19.如权利要求16所述的方法，其中所述优化后的M2M通信包括禁用用于所述M2M服务的激活定时器。

20.一种在无线通信网络中的服务器装置，所述装置包括：

接收器，其接收指示M2M服务的固定操作的传输；以及

处理器，其使用所述固定操作的信息执行优化后的M2M通信。

21.如权利要求20所述的装置，其中所述优化后的M2M通信包括执行寻呼重试而不增加寻呼区域。

22.如权利要求20所述的装置，其中所述优化后的M2M通信包括仅通过接收所述传输的基站执行直接信道分配。

23.如权利要求20所述的装置，其中所述优化后的M2M通信包括禁用用于所述M2M服务的激活定时器。

24.一种无线通信装置，包括：

存储器，其存储指令；以及

处理器，其从所述存储器读取所述指令并实现促进在无线通信网络中实现的机器与机器（M2M）的无线通信的方法，所述方法包括：

接收指示M2M服务的固定位置操作的传输；以及

使用所述固定位置操作的信息执行优化后的M2M通信。

25.如权利要求24所述的装置，其中所述优化后的M2M通信包括执行寻呼重试而不增加寻呼区域。

26.如权利要求24所述的装置，其中所述优化后的M2M通信包括仅通过接收所述传输的基站执行直接信道分配。

27.如权利要求24所述的装置，其中所述优化后的M2M通信包括禁用用于所述M2M服务的激活定时器。

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