CN103999378A - 用于m2m无线通信的位置更新的方法和装置 - Google Patents

Abstract

提供一种用于在机器对机器（M2M）通信中执行位置更新的方法和装置。在空闲模式下的M2M设备从基站接收寻呼消息。该寻呼消息包括动作码和网络接入类型，该动作码是用于M2M设备实现位置更新的指示。当网络接入类型指示用于测距请求的资源的分配时，M2M设备借助于被分配的上行链路将测距请求传送到基站。

Description

用于M2M无线通信的位置更新的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种无线通信，并且更具体地，涉及一种用于在无线通信系统中执行用于机器对机器（M2M）通信的位置更新的方法和设备。

背景技术

机器对机器（M2M）通信（也称为机器类型通信（MTC））是一种包括不要求人交互的一个或多个实体的数据通信。即，M2M通信指的是基于由机械装置使用的现有的无线通信网络代替由用户使用的用户设备的通信的概念。在M2M通信中使用的机械装置能够被称为M2M装置。存在各种M2M装置，诸如自动售卖机、在水坝处测量水位的机器等。

M2M装置具有不同于典型的用户设备的特征。因此，针对M2M通信优化的服务可能与针对人与人通信优化的服务不同。与当前的移动网络通信服务相比，M2M通信的特性在于不同的市场情景、数据通信、较少的成本和努力、潜在的大量M2M装置、广阔的服务区域、对于各个M2M装置的低业务量等。

典型的位置更新被用于辨别寻呼组中的用户设备的位置。然而，M2M装置可以具有显著地小于或者大于用户设备的移动性。

存在对考虑M2M通信的特征的位置更新方法的需求。

发明内容

技术问题

本发明提供一种用于执行用于机器对机器（M2M）通信的位置更新的方法和设备。

技术的解决方案

在一个方面中，提供一种用于在机器对机器（M2M）通信中执行位置更新的方法。该方法包括：通过M2M装置进入空闲模式；在空闲模式下由M2M装置从基站接收寻呼消息，该寻呼消息包括动作码和网络接入类型，动作码指示M2M装置执行位置更新；以及当网络接入类型指示用于测距请求的资源分配时，在被分配的上行链路资源上由M2M装置将测距请求传送到基站。

寻呼消息可以进一步包括资源偏移以指示传送包括被分配的上行链路资源的UL-MAP的偏移。

在一个方面中，提供一种被配置成在机器对机器（M2M）通信中执行位置更新的装置。该装置包括射频单元，该射频单元用于接收和传送无线电信号；和处理器，该处理器可操作地与射频单元耦合，并且被配置成进入空闲模式，从基站接收寻呼消息，该寻呼消息包括动作码和网络接入类型，该动作码指示装置执行位置更新，并且当网络接入类型指示用于测距请求的资源分配时，指令射频单元以在被分配的上行链路资源上将测距请求传送到基站。

有益效果

通过考虑机器对机器（M2M）通信特定的业务特征和移动性提出位置更新。能够减少由位置更新引起的信令开销，并且能够节省M2M装置的功率。

附图说明

图1示出机器对机器（M2M）通信的示例。

图2是示出电气电子工程师协会（IEEE）802.16e中的在空闲模式中的操作的流程图。

图3示出根据本发明的实施例的位置更新。

图4示出使用寻呼消息的测距-请求（RNG-REQ）的资源分配的示例。

图5示出根据本发明实施例的无线通信系统的框图。

具体实施方式

图1示出机器对机器（M2M）通信的示例。

M2M通信也被称为机器类型通信（MTC），并且指的是在没有人交互的情况下经由基站（BS）15在M2M装置11和12之间的信息交换和经由BS在M2M装置11和M2M服务器18之间的信息交换。

M2M服务器18是用于与M2M装置11通信的实体。M2M服务器执行M2M应用，并且向M2M装置11提供M2M特定的服务。

M2M装置11是用于提供M2M通信的无线装置，并且可以是固定或移动的。M2M装置也被称为MTC装置。

使用M2M通信提供的服务可以与要求人干预的现有通信服务相区别，并且其服务范围是各种各样的，诸如跟踪、计量、支付、医疗领域服务、远程控制等。

M2M特征的各自服务要求的代表性示例可以如下。

1）时间控制特征：这是其中M2M装置仅在预先限定的特定持续时间中传送或接收数据的情况。因此，能够避免在该预先限定的特定持续时间之外执行不必要的信令。

2）时间容忍特征：这是其中M2M装置能够延迟数据递送的情况。如果网络负荷大于预确定的负荷阈值，则网络运营商能够限制M2M装置的网络接入或向另一个MTC装置的数据传输，并且能够动态地限制在特定区域中能够由MTC装置递送的数据量。

3）离线指示特征：这是其中当在M2M装置和网络之间不再可能进行信令传送时，在适当的时间处向M2M装置请求通知的情况。

4）优先级警告消息（PAM）特征：这是其中在出现盗窃、故意破坏或要求立即关注的紧急情况时，M2M装置优先地将此报告给网络的情况。

考虑在一个小区（或BS）中部署数百至数千的M2M装置。因此，难以通过仅使用现有的用户设备标识符来识别M2M装置，并且因此考虑下述的标识符。

站标识符（STID）：STID被用于识别在BS的域中的M2M装置。BS能够将相同的STID指配给多个M2M装置。

M2M组标识符（MGID）：其被用于独特地识别分配MGID的网络实体的域中的M2M装置组。

现在，将参考在2009年5月29日出版的电气和电子工程师协会（IEEE）802.16-2009“Part16:Air Interface for Broadband WirelessAccess Systems”（在下文中，802.16e），来描述在基于IEEE802.16e系统中的空闲模式操作。然而，本发明被应用到的无线通信系统不限于基于IEEE802.16e的系统。因此，本发明也适用于诸如第三代合作伙伴计划（3GPP）长期演进（LTE）的各种无线通信系统。

空隙模式是机制，通过该机制MS能够定期地确定下行链路（DL）广播业务消息是否是可用的。

在空隙模式中，MS在寻呼倾听间隔和寻呼不可用间隔之间转变。在寻呼不可用间隔期间，MS可以执行不确保用于BS的DL业务的动作（例如，小区重选、测距等等）。在寻呼倾听间隔中，MS监控DL业务。

为了让MS进入空闲模式，则MS将用于请求进入空闲模式的注销-请求（DREG-REG）消息发送到BS。MS可以通过从BS接收用于指令启动空闲模式的注销-响应（DREG-RSP）消息来进入空闲模式。

可替选地，BS可以传送注销-命令（DREG-CMD）消息，使得MS进入空闲模式。

图2是示出在IEEE802.16e中的空闲模式中的操作的流程图。

在步骤S410中，在空闲模式下，MS在寻呼可用间隔期间监控寻呼消息的接收，并且从而接收寻呼广告（PAG-ADV）消息。寻呼消息是用于指示是否存在对特定MS的未决的DL业务的通知消息。

通过使用PAG-ADV消息，BS可以指令各个MS执行用于网络再进入或者位置更新的测距。

在步骤S420中，当PAG-ADV消息请求网络再进入时，MS结束空闲模式，并且将随机选择的测距码传送给BS。

在步骤S430中，响应于测距码，MS从BS接收测距-响应（RNG-RSP）。基于RNG-RSP消息MS调节UL定时和功率。RNG-RSP消息包括状态码。状态码指示“继续”、“成功”、以及“中止”中的一个。

如果接收到的RNG-RSP消息具有“继续”的状态码，则MS重新传送测距码。

如果状态码是“成功”，在步骤S440中，MS接收UL-MAP。UL-MAP包括CDMA分配信息元素（IE）。

在步骤S450中，通过使用由CDMA分配IE指示的UL资源指配，MS将测距-请求（RNG-REQ）消息传送给BS。

在步骤S460中，MS响应于RNG-REQ消息接收RNG-RSP消息。

在空闲模式中，MS首先传送用于网络再进入的测距码。MS从多个代码集中随机地选择测距码，并且这被称为基于竞争的测距。

通常，基于寻呼组在空闲模式下可以执行位置更新。MS可以属于一个或者多个寻呼组。如果存在从外部网络传送到MS的呼叫或者数据，则各个寻呼组的寻呼控制器（PC）执行寻呼。PC将寻呼消息递送给寻呼组中的所有的BS，并且各个BS将用于位置更新的寻呼消息广播给MS。

在接收用于位置更新的寻呼消息时，M2M装置可以执行前述的基于竞争的测距。然而，在基于竞争的测距中，对于测距过程所要求的时间可以被显著地延迟，并且M2M装置的功耗可能被增加。

图3示出根据本发明的实施例的位置更新。

在步骤S510中，M2M装置进入空闲模式。在M2M装置的请求下或者在来自于MS的命令下可以执行空闲模式进入。

在进入空闲模式之前，M2M装置可以从BS接收关于空闲模式定时器的信息。当M2M装置处于空闲模式中时空闲模式定时器指示在两个连续的位置更新之间的最大间隔。当执行位置更新时，空闲模式定时器重启。

在步骤S520中，在空闲模式下，M2M装置在寻呼可用间隔期间监控寻呼消息的接收，并且从而接收PAG-ADV消息。PAG-ADV消息可以指令执行对M2M装置的位置更新。

下面表1示出被包括在PAG-ADV消息中的字段的示例。

[表1]

在接收PAG-ADV消息时，M2M装置结束空闲模式，并且启动网络再进入过程。在下文中，描述将网络接入类型设置为“0b00”的示例。

在步骤S530中，M2M装置可以基于资源偏移接收UL-MAP。

下面表2示出被包括在UL-MAP中的字段的示例。

[表2]

字段名称	大小	描述
			M2M ID		M2M装置的标识符。STID或者MAC地址
持续时间		分配的持续时间
			重复编译指示		指示被分配的突发的重复代码

在步骤S540中，通过使用UL-MAP中的资源分配M2M装置将RNG-REQ传送到BS。RNG-REQ中的测距用途指示符可以指示M2M装置启动位置更新。

在步骤S550中，M2M装置响应于RNG-REQ接收RNG-RSP。

图4示出使用测距消息的RNG-REQ的资源分配的示例。

M2M装置接收指示RNG-REQ的资源分配的PAG-ADV消息610。M2M装置基于PAG-ADV消息610中的资源偏移接收UL-MAP620。M2M装置可以基于被包括在UL-MAP620中的M2M ID确定接收到的UL-MAP是否是其UL-MAP。

M2M装置通过使用被包括在UL-MAP620中的UL资源分配传送RNG-REQ630。

在假定M2M装置定期地执行到BS的UL传输的前提下，提出没有测距的位置更新。然而，由于信道情形中的变化不能保持UL同步。

如果BS不再保持UL同步，并且因此位置更新有必要执行测距，则测距消息的网络接入类型可以被设置为’0b01，并且可以分配专用测距资源。M2M装置将被分配的测距码传送到BS以启动测距过程。通过使用专用测距码和专用测距时隙，避免测距码的冲突，并且能够快速地执行位置更新。

在上面的表中，字段名称、大小、以及字段值仅用于示例性目的，并且因此本领域的普通技术人员能够容易地修改成其它的名称和其它的值。不是所有的在表中提出的字段是必要的，并且从而能够省略特定的字段。

图5是示出根据本发明的实施例的无线通信系统的框图。

MTC装置50包括处理器51、存储器52、和射频（RF）单元53。存储器52被连接到处理器51，并且被配置成存储用于驱动处理器51的操作的各种信息。RF单元53被连接到处理器51，并且被配置成传送和/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。在所描述的实施例中，通过处理器51可以实现MTC装置的操作。

BS60包括处理器61、存储器62和RF单元63。存储器62被连接到处理器61，并且被配置成存储用于驱动处理器61的操作的各种信息。RF单元63被连接到处理器61，并且被配置成传送和/或接收无线电信号。处理器61实现所提出的功能、处理和/或方法。在所描述的实施例中，可以通过处理器61来实现BS的操作。

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）、闪存存储器、存储卡、储存介质和/或其它储存装置。RF单元可以包括用于处理无线电信号的基带电路。当以软件来实现上述实施例时，可以使用执行上面的功能的模块（过程或函数）来实现上述方案。模块可以存储在存储器中并且由处理器执行。存储器可以内部或外部地布置到处理器，并且使用多种众所周知的手段连接到处理器。

在上面的示例性系统中，虽然已经基于使用一系列步骤或块的流程图描述了方法，但是本发明不限于步骤的顺序，并且可以将步骤中的一些以与剩余的步骤不同的顺序执行或可以与剩余的步骤同时地执行。此外，本领域技术人员将会理解，在流程图中所示的步骤不是排他的，并且可以在不影响本发明的范围的情况下包括其他步骤，或者可以删除流程图中的一个或多个步骤。

Claims (12)

1.一种用于在机器对机器（M2M）通信中执行位置更新的方法，所述方法包括：

通过M2M装置进入空闲模式；

在所述空闲模式下由所述M2M装置从基站接收寻呼消息，所述寻呼消息包括动作码和网络接入类型，所述动作码指示所述M2M装置执行位置更新；以及

当所述网络接入类型指示用于测距请求的资源分配时，在被分配的上行链路资源上由所述M2M装置将所述测距请求传送到所述基站。

2.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资源偏移以指示传送包括所述被分配的上行链路资源的UL-MAP的偏移。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述测距请求包括测距用途指示符，所述测距用途指示符指示所述M2M装置正在初始化所述位置更新。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

当所述网络接入类型指示专用测距信道分配时，由所述M2M装置将被指配的测距码传送到所述基站，

其中，所述寻呼消息进一步包括关于被指派的测距码的信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述测距消息进一步包括识别所述M2M装置的标识符。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述标识符包括所述M2M装置的媒体接入控制（MAC）地址。

7.一种被配置成在机器对机器（M2M）通信中执行位置更新的装置，所述装置包括：

射频单元，所述射频单元用于接收和传送无线电信号；以及

处理器，所述处理器可操作地与所述射频单元耦合，并且被配置成：

进入空闲模式，

从基站接收寻呼消息，所述寻呼消息包括动作码和网络接入类型，所述动作码指示所述装置执行位置更新，以及

当所述网络接入类型指示用于测距请求的资源分配时，指令所述射频单元在被分配的上行链路资源上将所述测距请求传送到所述基站。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述寻呼消息进一步包括资源偏移以指示传送包括所述被分配的上行链路资源的UL-MAP的偏移。

9.根据权利要求7所述的装置，其中所述测距请求包括测距用途指示符，所述测距用途指示符指示所述装置正在初始化所述位置更新。

10.根据权利要求7所述的装置，其中所述处理器被配置成，当所述网络接入类型指示专用测距信道分配时，指令所述射频单元以将被指配的代码传送到所述基站，

其中所述测距消息进一步包括关于被指派的测距码的信息。

11.根据权利要求7所述的装置，其中所述寻呼消息进一步包括识别所述装置的标识符。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述标识符包括所述装置的媒体接入控制（MAC）地址。