CN105723745A - 机器类型通信聚合器设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提议引入多层网络拓扑，其中一些MTC装置将扮演第二角色作为数据聚合器，合并来自若干其它邻近装置的数据以及从而降低对于移动网络的影响。不同的无线电接入技术(RAT)(像WiFi或LTE)能够用于聚合数据。不同的无线电接入网络(RAN)还能够用于连接MTC聚合器至MTC应用服务器。公开了机器类型通信聚合器设备和方法的四个方面：(1)LTE移动网络用作回程以及LTE还用于聚合器RAT；(2)LTE移动网络用作回程以及WiFi用于聚合器RAT；(3)基于移动中继的聚合；以及(4)多层分级聚合器。限制对于LTE上行链路的开销影响由本公开所教导。

Description

机器类型通信聚合器设备和方法
技术领域
本申请一般涉及机器类型通信，并且特别地，涉及机器类型通信聚合器设备和方法。
背景技术
对移动网络以更高吞吐量和谱效率支持数据应用的增长需求推动了开发基于正交频分复用(OFDM)的第4代(4G)网络的需要，包括对于3GPP长期演进(LTE)。关于OFDM4G网络的部署的一个关键目的是利用一(由N＝1表示)的频率再使用，或根据实际接近于N＝1再使用。N＝1的频率再使用暗示基站中的小区同时在所有可用时间频率资源块(RB)上传送。在4G网络中，特别是在小区边缘附近，对更高吞吐量的需要与对上行链路预算的约束组合将使得对于比一般情况下为当前第二代(2G)和第三代(3G)蜂窝系统部署的更小的小区大小的需要变成必要。更小小区的添加能够部署在传统同构小区分割方法中或在更自组织的异构方法中，其中，微微小区或中继节点重叠在现有宏蜂窝网络上。对于同构和异构方法，在基站和移动终端处没有实现一种或更多种可行干扰减轻和或消除技术的情况下，用于N＝1部署的所得到的干扰受限系统将不实现LTE标准能够支持的完全潜在容量。
机器到机器(M2M)或MTC类型装置是移动通信的新兴领域，其预期在接下来的几年大幅增长，其中2013年预期复合年增长率(CAGR)大于25％。
期望找到向MTCUE供应商和运营商确保明确商业利益的MTC解决方案，用于将低端MTCUE从GSM/GPRS迁移到LTE网络。
以下参考通过引用结合于本文中：
[1]3GPPTS36.211，“E-UTRA物理信道和调制”，v11.1。
[2]3GPPTS36.216，“用于中继操作的E-UTRA物理层”，v10.3。
[3]3GPPTR36.814，“E-UTRA物理层方面”，v9.0。
发明内容
根据本申请的一个广义方面，提供了一种通信网络中的机器类型通信聚合器设备，所述通信网络具有无线通信节点，所述无线通信节点包括服务于无线装置的无线基站，所述无线装置中的至少一个是聚合器节点，所述聚合器节点用于聚合在机器类型通信装置与机器类型通信服务器之间的机器类型通信，所述聚合器节点由服务无线基站服务。机器类型通信聚合器设备包括通信网络中的节点，所述节点包括：用于参与涉及聚合器节点的至少一个机器类型通信的通信接口；处理器，配置成通过通信接口操作，处理器调节成使得涉及聚合器节点的所述至少一个机器类型通信具有限制机器类型通信装置所具有的对于在聚合器节点与服务基站之间的上行链路的影响的作用。在一些实施例中，所述至少一个机器类型通信是以下中的至少一个的一部分：机器类型通信聚合器启动过程、机器类型通信装置连接至聚合器的过程、聚合器数据收集过程、具有广播至所述至少一个机器类型通信节点的预定义机器类型通信报告次数的基于预定义的移动性模式的过程、对其采用机器类型通信特定符号的基于查询的过程。在一些实施例中，通信网络中的节点是以下中的至少一个：机器类型通信装置、聚合器节点、服务基站、eNodeB、MME、聚合器管理器、S-GW、P-GW、MTC管理服务器以及MTCApp服务器。在一些实施例中，通信接口利用以下中的至少一个：聚合器无线电接入技术和移动网络无线电接入技术。在一些实施例中，聚合器无线电接入技术和移动网络无线电接入技术中的至少一个是LTE。在一些实施例中，通信接口使用服务eNodeBPCI和聚合器PCI中的至少一个PCI。在一些实施例中，聚合器无线电接入技术和移动网络无线电接入技术都是LTE。在一些实施例中，聚合器无线电接入技术和移动网络无线电接入技术使用不同的载波。在一些实施例中，聚合器无线电接入技术载波是窄带并且移动网络无线电接入技术载波是宽带。在一些实施例中，聚合器无线电接入技术由中继节点和移动中继节点中的一个提供。在一些实施例中，移动中继节点采用具有ULTDD配置0和DLTDD配置5的TDD。在一些实施例中，聚合器无线电接入技术是WiFi和白空间中的一个。在一些实施例中，聚合器无线电接入技术是使用具有模式的SSID的WiFi。在一些实施例中，机器类型通信聚合器启动过程包括以下中的至少一个：监听其它聚合器、RRC连接、MTC聚合器通知、MTC开始聚合服务、MTCApp服务器列表REQ、MTCAPP服务器列表RSP、RRC断开以及聚合器呼叫设立。在一些实施例中，机器类型通信装置连接至聚合器的过程包括以下中的至少一个：MTC连接请求、授权服务器REQ、授权服务器RSP、授权装置REQ、授权装置RSP以及MTC连接RSP。在一些实施例中，所述至少一个机器类型通信包括以下中的至少一个：MTC数据报告、收集期、RRC连接、RRC断开、eMBMS广播预定义查询次数、MTC数据报告T、MRN聚合的数据报告以及CSI-RS、SR、准许T。在一些实施例中，所述至少一个机器类型通信包括使用基于时间和位置中的至少一个的预确定的模式的与机器类型通信节点的通信。在一些实施例中，所述至少一个机器类型通信基于机器类型通信节点的覆盖区域来使用基于查询的信令。在一些实施例中，当所述至少一个机器类型通信节点在覆盖之外时，机器类型通信聚合器设备另外包括用于存储所述至少一个机器类型通信的高速缓存。在一些实施例中，所述至少一个机器类型通信包括使用指派在eMBMS传送上的默认预确定时间来与机器类型通信节点通信。在一些实施例中，聚合器节点是根聚合器节点与节点聚合器节点中的一个。
根据本申请的另一个广义方面，提供了一种通信网络中的机器类型通信聚合器方法，所述通信网络具有无线通信节点，所述无线通信节点包括服务于无线装置的无线基站，所述无线装置中的至少一个是聚合器节点，所述聚合器节点用于聚合在机器类型通信装置与机器类型通信服务器之间的机器类型通信，所述聚合器节点由服务无线基站服务，机器类型通信聚合器方法包括：在通信网络中提供节点，包括和操作所述节点来限制机器类型通信装置所具有的对于在聚合器节点与服务基站之间的上行链路的影响。在通信网络中的节点包括通信接口，用于参与涉及聚合器节点的至少一个机器类型通信；处理器，配置成通过通信接口操作，所述处理器调节成使得所述至少一个机器类型通信涉及聚合器节点。
在结合附图查看一种类型通信聚合器设备和方法的特定实施例的以下描述时，对于本领域普通技术人员，本申请的其它方面和特征将变得显而易见。
附图说明
现在将仅通过示例的方式，参照附图描述本申请的实施例，其中：
图1是示出MTC体系结构的框图；
图2是示出MTC装置与MTC应用服务器之间的通信的信令流程图；
图3是根据本公开的实施例提供的示出使用聚合器的MTC网络体系结构的框图；
图4是根据本公开的实施例提供的示出MTC聚合器启动过程的信令流程图；
图5是根据本公开的实施例提供的示出MTC装置连接至聚合器的过程的信令流程图；
图6是根据本公开的实施例提供的示出MTC聚合器数据收集过程的信令流程图；
图7是根据本发明的实施例提供的示出具有预定义移动性模式的过程的信令流程图，所述预定义移动性模式具有使用eMBMS来广播至MTC装置的定义的MTC报告次数；以及
图8是根据本发明的实施例提供的示出对其采用MTC特定CSI-RS的基于查询的过程的信令流程图。
类似的参考标号在不同附图中用于表示类似的元件。
具体实施方式
本说明书中使用了以下缩略词：
·AM-聚合器管理器
·CSI-RS-信道状态信息参考符号
·DL-下行链路
·eNodeB-增强节点B(基站)
·EPC-增强分组核心
·IP-因特网协议
·MBSFN-多播宽带单频网络
·MCS-调制和编码选择
·MME-移动性管理实体
·MRN-移动中继节点
·MTC-机器类型通信
·PCI-物理小区身份
·P-GW-分组数据网络网关
·RAN-无线电接入网络
·S-GW-服务网关
·UE-用户设备
·UL-上行链路
·Un-从eNB到中继节点的空中接口链路
·Uu-从中继到UE的空中接口链路
·UDP-用户数据报协议
本公开适用于机器类型通信(MTC)域，其中，信息由MTC应用服务器从分布在大区域上的许多装置收集。为了在部署和管理MTC装置中是成本有效的，使用移动网络是有意义的，移动网络在本公开中也称为无线网络。本公开可互换地使用术语无线和移动，使得无线装置或节点能够被理解为与移动装置或节点相同。
连接到移动网络的MTC装置的数量预期大幅增长，并且它们将影响移动网络的性能。本公开可互换地使用MTC和M2M，使得MTC装置或节点能够被理解为与M2M装置或节点相同。
本公开可以允许大量的MTC装置连接到移动网络并且限制对移动网络的影响。
连接到网络的MTC无线装置的数量可以大幅增长。移动网络可能必须处理数量增大的装置和管理装置的成本。此成本可以包括管理在MME级别的更多装置，分配用于每个MTC装置的单独IP地址，管理增大数量的GTP隧道。
许多MTC装置不经常报告数据，这意味着对于每个数据报告，装置必须经过后面是断开请求的完整的连接请求。这可以使得用于建立连接以及断开连接的控制平面信令成本成为主要移动网络瓶颈。
期望找到向MTCUE供应商和运营商确保明确商业利益的MTC解决方案，用于将低端MTCUE从GSM/GPRS迁移到LTE网络。此类利益可以包括：
·降低装置中的RF组件成本，包括(例如)在频带/RAT/RF链/天线端口、传送功率、小于为相应频带指定的最大值的最大信道带宽的支持方面以及半双工FDD模式的支持方面的简化和降低。
·用于在装置中减少处理的方法，另外考虑了基带RF转换方面，大幅降低峰值数据率支持，在上行链路/下行链路中没有空间处理模式的支持，以及减少的无线电协议处理；
·与现有LTE网络的向后兼容性的支持；
·支持相当于EGPRS支持的数据率的数据率，包括118.4Kbps和59.2Kbps；
·确保基于LTE的低成本MTCUE的服务覆盖面积不比GSM/EGPRSMTC的服务覆盖面积差；
·确保总功耗不比现有的基于GSM/GPRS的MTC装置差；
·在相同载波上低成本MTCUE和遗留LTEUE的目标操作。
·再使用现有LTE/SAE网络体系结构；
·应根据对规范的Rel10版本的更改来指定解决方案；
·将支持对FDD和TDD模式的优化；以及
·低成本MTC装置支持有限移动性(例如，没有无缝切换的支持；在不同国家/地区中的网络中操作的能力)并且是低功耗模块。
本公开关注于要求从散布在大区域上的许多装置的数据收集的MTC应用上。假设MTC典型应用剖析由以下组成：
·在云中从分布的MTC装置收集数据的一个或更多个MTC应用服务器；以及
·负责数据收集以及执行来自服务器的命令的许多分布的MTC装置。
参照附图，图1是示出MTC体系结构的框图。如图1所示，MTC装置10a、MTC装置10b、UE20d和UE20e位于由它们经LTE无线连接到的eNodeB40服务的宏LTE小区30中。eNodeB40经接口S1-MME55连接到MME50。MME50位于移动网络RAN+ECN60中。eNodeB40也经接口S1-U75连接到S-GW/P-GW70。S-GW/P-GW70充当到MTC应用服务器80a和MTC应用服务器80b所位于的“云”/因特网90的网关。
假设MTC装置将具有低吞吐量要求，并且将不经常与MTC应用服务器进行通信。MTC装置将以预确定的时间间隔(例如，水表一月一次发送数据到应用服务器；气象站一小时一次发送数据)，根据来自MTC服务器的请求(服务器请求计划外的天气报告)或者在事件发生(气象站报告停电事件)时，发送数据到MTC服务器。
图2是示出在MTC装置与MTC应用服务器之间的通信的信令流程图。如图2所示，来自MTC装置10a、b、c的数据报告MTC数据报告(MTC_server_IP，数据)230a、b、c要求相当大的信令开销，以便通过MTC应用服务器80a和MTC应用服务器80b，分别经RRC连接210a、b、c设立连接和经RRC断开230a、b、c将连接断开。要注意的是，虽然为了简洁，只示出了三个MTC装置10a、b、c和2个MTC应用服务器80a、b，但开销的量由大量MTC装置和MTC应用服务器的存在而增加。
移动网络(RAN+ECN)将必须处理增大数量的MTC装置以及处理作为MTC装置的特性的增大信令负载。MTC装置的引入将改变在控制数据与用户数据之间的比率，并且它将使用于建立连接以及断开连接的控制信令成本成为主要移动网络瓶颈。
本公开引入多层(multi-tier)网络拓扑，其中一些MTC装置将扮演第二角色作为数据聚合器，合并来自若干其它邻近装置的数据以及从而降低对于移动网络的影响。不同的无线电接入技术(RAT)(像WiFi或LTE)能够用于聚合数据。不同的无线电接入网络(RAN)还能够用于连接MTC聚合器至MTC应用服务器。本文公开了机器类型通信聚合器设备和方法的示范方面，其中，包括：(1)在第一方面中，LTE移动网络用作回程以及LTE还用于聚合器RAT；(2)在第二方面中，LTE移动网络用作回程以及WiFi用于聚合器RAT；(3)在第三方面中，使用基于移动中继的聚合；以及(4)在第四方面中，使用多层分级聚合器。
考虑到大量的MTC装置将在家庭中使用，比如，例如水表、流速计、警报系统、冰箱、TV、温度控制等，假定存在属于不同MTC应用的MTC装置中的许多位于相同的附近的高概率是合理的。假设以下事实：MTC装置中的部分以大的时间间隔连接至服务器并且它们通常报告低的数据量，将期望在发送数据至服务器之前聚合来自装置的数据以优化移动网络的使用。
本公开引入了MTC聚合器的概念：所述MTC聚合器将从位于聚合器的附近的MTC装置收集数据以及然后它将转发数据至MTC应用服务器。在一些实施例中，MTC应用服务器将具有增加的管理和验证MTC装置的责任，以及将被识别为MTC管理服务器。在其它实施例中，MTC管理服务器和MTC应用服务器将是不同的。
聚合器不只仅仅在MTC装置与MTC服务器之间提供代理：
-为限制对移动网络的接入的数量，它随着时间收集数据并且在收集期的末端发送数据至MTC管理服务器；以及
-它对移动网络隐藏MTC装置的存在，从而减少由移动网络管理的UE的数量。
虽然MTC聚合器可以是单独的网络节点，但是期望MTC装置中的一个将担任第二角色来作为MTC聚合器同时仍然执行它的原始的MTC装置角色。
不同的RAT，像WiFi或者LTE，能够在聚合器与MTC装置之间用于收集数据。不同的RAT还能够用作回程以连接MTC聚合器至MTC管理服务器。
图3是根据本公开的实施例提供的示出使用聚合器的MTC网络体系结构的框图。如在图4中示出，MTC装置10a、b、c、f、g、h和UE20d位于由eNodeB40服务的宏LTE小区30。UE20d经由LTE(移动网络RAT的例子)直接无线连接至eNodeB40(移动网络基站的例子)。但是，MTC装置a、b、c现在经由聚合器RAT350连接至聚合器310i来连接至eNodeB40，以及MTC装置f、g、h现在经由聚合器RAT350连接至聚合器301j来连接至eNodeB40。这是因为MTC装置a、b、c在聚合器小区320i内在聚合器310i的附近以及因为MTC装置f、g、h在聚合器小区320j内在聚合器310j的附近。聚合器310i和聚合器310j又经由LTE来无线连接至eNodeB40。eNodeB40经由接口S1-MME55来连接至MME50。MME50位于移动网络RAN+ECN60中。eNodeB40还经由接口S1-U75来连接至S-GW/P-GW70。S-GW/P-GW70充当至“云”/因特网90的网关，MTC管理服务器330aMTC和MTC管理330b位于所述“云”/因特网90那里。在备选实施例中，MTC管理服务器330a、b能够是具有增加的验证MTC装置的责任的MTCApp服务器。eNodeB40还被连接至聚合器管理器AM340。在备选实施例中，聚合器RAT350可以是LTE、WiFi或者其它适合于所述应用的通信技术。
聚合器管理器(AM)340是在移动网络的ECN侧的节点，其将管理聚合器310i、j以及将还包括授权的MTC管理服务器330a、b的列表。AM能够与MME协同定位。注意，上面以及如在图3中示出的MTC聚合器体系结构的描述定义了至聚合器的单层MTC聚合。但是也能够定义多个等级的聚合，其中，例如第二等级聚合器，在回程传输数据至服务eNB之前将聚合多个第一等级聚合器。注意，在一些实施例中，取决于使用的RAT，聚合器将具有与服务eNB不同的物理小区身份(PCI)。
方面1：LTE移动网络用作回程以及LTE还用于聚合器RAT
在一些实施例中，聚合器将作用就像具有仅由MTC装置形成的封闭订户群(CSG)的LTE小小区。聚合器将不允许普通的UE在该小区中驻扎。存在两种选项：
·选项1：聚合器载波能够不同于回程载波
i.在这种情形下，推荐回程载波是宽带(20MHz)而聚合载波是窄带(1.4或者3MHz)。对于3GPP发行版10实现，能够采用多载波载波聚合方法，其中能够如在[1]中定义的采用载波间和载波内聚合。还应该注意，MTC聚合器实现的选项1能够被实现为如在[2]和[3]中定义的类型1a中继。
ii.此解决方案的优点是驻扎在聚合器小区中的MTC装置将不会导致对于移动网络的干扰，但是聚合器小区可能需要专用谱。
·选项2：聚合器载波与回程载波相同
i.在这种情形中，聚合器小区将表现类似于具有小的不同的中继节点，其将允许MTC应用服务器充当MME和S-GW。此选项的优点是施主小区的谱将被再使用，但是MTC装置可以引起对于连接至施主小区的UE移动的干扰。
为了允许MTC装置容易地识别聚合器小区，对于聚合器小区，小区ID的子集将被保留。
选项2能够通过以下实现：所述聚合器被实现为类型1b中继节点，其采用带内回程以用于与服务eNB通信。从eNB至聚合器的传送能够配置为MBSFN传送以及将服从于如在[2]中定义的类型1b中继节点传送的TDDeNB至中继(例如，Un链路)和中继至UE(例如，Uu链路)。方面2：LTE移动网络用作回程以及WiFi用于聚合器RAT
主要的优点是MTC装置将使用未经许可的谱来连接至聚合器。
为了允许MTC装置容易地识别聚合器，在一些实施例中，聚合器的WiFiSSID将具有特殊的模式：“MTC_A_＜Aggregator_ID＞”(其中聚合器ID具有将允许MTC装置区分聚合器的数个字段)，如聚合器所连接的移动网络ID、MTC服务类型ID(其公告什么MTC装置应该连接到聚合器)等。
注意，除了WiFi，使用未经许可的谱的其它无线电接入技术还能够被使用，比如，例如白空间。
在图4、图5以及图6中示出的过程应用到以上描述的方面1和方面2。
图4是根据本公开的实施例提供的示出MTC聚合器启动过程的信令流程图。当能够执行聚合器角色的MTC装置启动时，它将首先监听现有的聚合器：MTC装置/聚合器410监听其它聚合器420以及编译检测的聚合器或者MTC装置(未在图4中示出)的列表。下一步是连接至移动网络以及获取IP地址：RRC连接210s设立MTC装置/聚合器410与eNode40之间的连接。然后MTC聚合器/装置410将连接至聚合器管理器(AM)以通告它还能够执行聚合器角色：MTC装置/聚合器410发送MTC聚合器通知(装置ID能力、证书、检测的聚合器列表)430至聚合管理器340。潜在的聚合器将在至AM的消息中包括：它的能力(例如，它能够用于聚合的RAT、频带，等)、它所连接的小区id、位置(如果它是可用的)以及其它检测的聚合器的列表。如果AM决定在特定的小区中要求新的聚合器以卸载MTC装置，它将要求聚合器开始聚合服务以及它将提供如要使用的小区id或者SSID、载波的等的信息：聚合管理器340通过MTC开始聚合服务(参数)440对MTC装置/聚合器410进行响应。备选地，虽然未在图4中示出，如果AM决定不要求新的聚合器，它将通知MTC装置使用现有聚合器的服务，以及在这种情形中，MTC装置将从移动网络断开并且它将连接至其它聚合器。继续图4，AM还将提供授权的MTC应用服务器的列表以响应于请求：MTC装置/聚合器410发送MTCApp服务器列表REQ450至聚合器管理器340，以及聚合器管理器340发送MTCApp服务器列表RSP(列表)460至MTC装置聚合器410。RRC断开230s断开MTC装置聚合器410与eNodeB40之间的连接。聚合器小区设立470发生，由此其它聚合器/MTC装置由MTC装置/聚合器410聚合。
图5是根据本公开的实施例提供的示出MTC装置连接至聚合器的过程的信令流程图。MTC装置10将首先尝试连接至聚合器小区。虽然未在图5中示出，如果MTC装置10没有发现任何聚合器310，它将切换至可用的和可检测的eNB40并且作为通常的UE连接至移动网络。继续图5，如果发现聚合器小区，MTC装置10将通过以下步骤发起连接请求：发送MTC连接REQ(device_ID，MTC_server_IP，证书)510至聚合器310，其将包括MTC管理服务器330的IP，所述MTC管理服务器330能够验证装置以及MTC装置10证书。聚合器310将通过发送授权服务器REQ(MTC_Server_IP)520至聚合器管理器340来首先检查MTC管理服务器330是授权的，以及如在图5中示出，聚合器接收授权服务器RSP(MTC_server_IP，OK)530，其指示MTC管理服务器330是授权的。聚合器310然后将通过以下步骤请求MTC管理服务器330验证MTC装置10：发送授权装置REQ(证书)540至MTC管理服务器330以及通过接收授权装置RSP(OK，装置参数)550作为响应。一旦MTC装置10被验证，聚合器310将通过发送MTC连接RSP(装置私有IP，本地装置ID)560给MTC装置10来指派本地装置ID和私有IP至MTC装置10。
图6是根据本公开的实施例提供的示出MTC聚合器数据收集过程的信令流程图。MTC装置10a、b、c分别发送MTC数据报告(装置ID、MTC_server_IP、数据)220a、b、c至聚合器310。聚合器将在收集期610期间从MTC装置收集数据，然后在收集期的末端，将通过以下步骤发送聚合数据至MTC应用服务器330m、n：在RRC连接210p设立与eNodeB40的连接、分别发送MTC数据报告(装置ID、MTC_server_IP、数据)220m、n至MTC管理服务器330m、n以及在RRC断开230p断开与eNodeB40的连接。收集期610将取决于连接至聚合器310的MTC装置10a、b、c的要求而变化。虽然未在图6中示出，如果从MTC装置10a、b、c中的一个收到紧急报告，它将通过聚合器310而立即被转发至适当的MTC应用服务器330m、n。
方面3：基于移动中继节点的聚合
图7是根据本发明的实施例提供的示出具有预定义移动性模式的过程的信令流程图，所述预定义移动性模式具有使用eMBMS来广播至MTC装置的定义的MTC报告次数。图8是根据本发明的实施例提供的示出对其采用MTC特定CSI-RS的基于查询的过程的信令流程图。
根据此方面，移动中继节点担任聚合器MRN聚合器710的角色。充当聚合器710的移动中继节点(MRN)能够通过以下与MTC装置10a、b......n通信：通过预定义的移动性模式来以预定义的次数和物理位置通过低功率传送接收MTC报告，所述预定义的移动性模式诸如在图7中示出的eMBMS广播预定义的查询705以及MTC数据报告T1、2......n720a、b......n；或者通过来自MRN710的基于查询的信令(当它落入MTC装置10a、b......n的覆盖区域时)，所述信令诸如在图8中示出的CSI-RS、SR、准许T1、2......n810a、b......n以及MTC数据报告T1、2......n820a、b......n。这样的方法允许MTC装置10a、b......n仅在要求时传送以及仅在非常好的几何条件下传送。这最小化了MTC装置10a、b......n的功率要求、传送时间以及苏醒时间，也最大化了MTC装置传送的谱效率。
充当聚合器的MRN还能够被定义为进入或者离开移动网络的覆盖区域的移动聚合器。一个示例将是安装在车辆上的聚合器，其收集来自位于车辆中的不同无线传感器的信息。当聚合器连接至移动网络时，它能够照常报告数据，并且当聚合器离开移动网络的覆盖时，它将高速缓存从传感器接收的数据直到它再建立至网络的连接。
对于预定义的移动性方法，传送的次数和位置将对应于在将与之通信的MTC与MRN之间的高几何的面积。对于将在给定时间间隔内聚合的所有MTC装置，MRN能够设立多播宽带单频网络(MBSFN)。当MTC装置在网络中被验证时(未在图中示出)，MTC数据报告的预定义次数能够被预配置成默认值或者通过自MRN的下行链路上的eMBMS传送(如在图7中示出)指派。
对于MRN至MTC通信的预定义的移动性以及基于查询的方法，MBSFN区域内的MTC装置能够利用MBSFN参考信号来在DL上检测MRN的存在。备选地，良好的几何的检测能够通过在MBSFN中到每个MTC装置的MTC特定CSIRS传送的使用来实现。基于在MRN与备选MTC装置之间链路的测量的几何，MTC装置将把CQI传递至MRN。此外，基于通信的CQI，MRN将选择可实现的MCS以及给MTC装置提供准许来传递MTC数据报告。
对于MRN聚合器的TDD实现，能够通过以下来实现另外的优化：通过在上行链路上采用TDD配置0(如在[1]中定义的)，其提供6个上行链路子帧每帧，以及对于DL传送采用TDD配置5(如在[1]中定义的)，其分配8DL子帧每帧。
方面4：多层分级聚合器
因为连接至聚合器的MTC装置自己能够是聚合器，分级聚合器的树状多层拓扑能够被建立。连接至移动网络的聚合器被称为根聚合器，而树中的其它聚合器被称为节点聚合器。此类分级拓扑对于拓展MTC装置在移动网络的覆盖之外能够被部署的区域是非常有用的，像建筑地下室、地下隧道等。对于节点聚合器，对于回程载波和聚合载波但是在不同的频率/信道上使用未经许可的谱(例如WiFi)是有意义的。根聚合器在一些实施例中将受益于对于回程使用LTE。
本公开的各个方面的实施例可以帮助移动网络应付MTC装置数量的增加。这通过引入将从附近MTC装置收集数据的MTC聚合器而实现。此方法的一些优点是：
·减少必须由移动网络(MME和S-GW)管理的MTC装置的数量。这包括：
i.减少控制平面信令量，包括RRC连接和释放的数量、寻呼请求的数量；
ii.减少在移动网络内分配的IP地址的数量；
iii.减少GTP-U隧道的数量。
·降低为MTC装置分配的小区资源，这将允许更多小区容量分配到其它类型的UE；
·对MTC聚合器的MTC方法还将最小化MTC装置苏醒和传送次数，也最大化MCS选择，以及从而最大化在MTC装置与聚合器之间的数据速率传送的谱效率；以及
·允许在没有由移动网络覆盖的区域(建筑地下室、地下隧道)内部署MTC装置，只要该区域由聚合器覆盖。
本公开方面的实施例可以允许从大量MTC装置收集数据，而对移动网络的影响有限。
本申请的上述实施例旨在仅作为示例。在不脱离权利要求中阐述的本申请的范围的情况下，本领域技术人员可以实现对特定实施例的变更、修改和变化。

Claims (22)

1.一种通信网络中的机器类型通信聚合器设备，所述通信网络具有无线通信节点，所述无线通信节点包括服务于无线装置的无线基站，所述无线装置中的至少一个是用于聚合在机器类型通信装置与机器类型通信服务器之间的机器类型通信的聚合器节点，所述聚合器节点由服务无线基站服务，所述机器类型通信聚合器设备包括：
所述通信网络中的节点，包括：
通信接口，所述通信接口用于参与涉及所述聚合器节点的至少一个机器类型通信；
处理器，所述处理器配置成通过所述通信接口操作，所述处理器调节成使得涉及所述聚合器节点的所述至少一个机器类型通信具有限制所述机器类型通信装置所具有的对于在所述聚合器节点与所述服务基站之间的上行链路的影响的作用。
2.如权利要求1所述的机器类型通信聚合器设备，其中所述至少一个机器类型通信是以下中的至少一个的一部分：机器类型通信聚合器启动过程、机器类型通信装置连接至聚合器的过程、聚合器数据收集过程、具有广播至所述至少一个机器类型通信节点的预定义机器类型通信报告次数的基于预定义的移动性模式的过程，以及对其采用机器类型通信特定符号的基于查询的过程。
3.如权利要求1所述的机器类型通信聚合器设备，其中所述通信网络中的节点是以下中的至少一个：机器类型通信装置、所述聚合器节点、所述服务基站、eNodeB、MME、聚合器管理器、S-GW、P-GW、MTC管理服务器以及MTCApp服务器。
4.如权利要求1所述的机器类型通信聚合器设备，其中所述通信接口利用以下中的至少一个：聚合器无线电接入技术和移动网络无线电接入技术。
5.如权利要求4所述的机器类型通信聚合器设备，其中所述聚合器无线电接入技术和所述移动网络无线电接入技术中的至少一个是LTE。
6.如权利要求5所述的机器类型通信聚合器设备，其中所述通信接口使用服务eNodeBPCI和聚合器PCI中的至少一个PCI。
7.如权利要求5所述的机器类型通信聚合器设备，其中所述聚合器无线电接入技术和所述移动网络无线电接入技术都是LTE。
8.如权利要求7所述的机器类型通信聚合器设备，其中所述聚合器无线电接入技术和所述移动网络无线电接入技术使用不同的载波。
9.如权利要求7所述的机器类型通信聚合器设备，其中所述聚合器无线电接入技术载波是窄带并且所述移动网络无线电接入技术载波是宽带。
10.如权利要求7所述的机器类型通信聚合器设备，其中所述聚合器无线电接入技术由中继节点和移动中继节点中的一个来提供。
11.如权利要求10所述的机器类型通信聚合器设备，其中所述移动中继节点采用具有ULTDD配置0和DLTDD配置5的TDD。
12.如权利要求4所述的机器类型通信聚合器设备，其中所述聚合器无线电接入技术是WiFi和白空间中的一个。
13.如权利要求12所述的机器类型通信聚合器设备，其中所述聚合器无线电接入技术是使用具有模式的SSID的WiFi。
14.如权利要求2所述的机器类型通信聚合器设备，其中所述机器类型通信聚合器启动过程包括以下中的至少一个：监听其它聚合器、RRC连接、MTC聚合器通知、MTC开始聚合服务、MTCApp服务器列表REQ、MTCAPP服务器列表RSP、RRC断开以及聚合器呼叫设立。
15.如权利要求2所述的机器类型通信聚合器设备，其中机器类型通信装置连接至聚合器的过程包括以下中的至少一个：MTC连接REQ、授权服务器REQ、授权服务器RSP、授权装置REQ、授权装置RSP以及MTC连接RSP。
16.如权利要求2所述的机器类型通信聚合器设备，其中所述至少一个机器类型通信包括以下中的至少一个：MTC数据报告、收集期、RRC连接、RRC断开、eMBMS广播预定义查询次数、MTC数据报告T、MRN聚合的数据报告以及CSI-RS、SR、准许T。
17.如权利要求1所述的机器类型通信聚合器设备，其中所述至少一个机器类型通信包括使用基于时间和位置中的至少一个的预确定的模式的与机器类型通信节点的通信。
18.如权利要求1所述的机器类型通信聚合器设备，其中所述至少一个机器类型通信基于所述机器类型通信节点的覆盖区域使用基于查询的信令。
19.如权利要求1所述的机器类型通信聚合器设备，还包括高速缓存，所述高速缓存用于在所述至少一个机器类型通信节点在覆盖之外时存储所述至少一个机器类型通信。
20.如权利要求1所述的机器类型通信聚合器设备，其中所述至少一个机器类型通信包括使用指派在eMBMS传送上的默认预确定时间的与机器类型通信节点的通信。
21.如权利要求1所述的机器类型通信聚合器设备，其中所述聚合器节点是根聚合器节点与节点聚合器节点中的一个。
22.一种通信网络中的机器类型通信聚合器方法，所述通信网络具有无线通信节点，所述无线通信节点包括服务于无线装置的无线基站，所述无线装置中的至少一个是用于聚合在机器类型通信装置与机器类型通信服务器之间的机器类型通信的聚合器节点，所述聚合器节点由服务无线基站服务，所述机器类型通信聚合器方法包括：
在所述通信网络中提供节点，包括：
通信接口，所述通信接口用于参与涉及所述聚合器节点的至少一个机器类型通信；
处理器，所述处理器配置成通过所述通信接口来操作，所述处理器调节成使得所述至少一个机器类型通信涉及所述聚合器节点；以及
操作所述节点来限制所述机器类型通信装置所具有的对于在所述聚合器节点与所述服务基站之间的上行链路的影响。
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