CN105992126A - 周期性更新计时器的设定方法、装置、及网络 - Google Patents

Abstract

一种具有无线收发器以及控制器的机器类型通讯装置。无线收发器执行与服务网络之间的无线传输与接收。控制器通过无线收发器从服务网络接收包括计时器更新标识的寻呼消息，响应寻呼消息包括计时器更新标识而通过无线收发器传送服务请求消息至服务网络，以及通过无线收发器从服务网络接收包括周期性更新计时器的数值的下行信息传输消息。

Description

周期性更新计时器的设定方法、装置、及网络

技术领域

本发明主要关于周期性更新计时器的设定，特别有关于一种针对机器类型通讯(Machine Type Communication，MTC)装置的周期性更新计时器设定方法。

背景技术

长久以来，我们的日常生活都通过各式机器设备而变得更为便利，一般来说，如今的机器设备都配有计算处理器与软件以提供智能型的服务。另一方面，由于无线通讯技术的普及，因而发展出了机器类型通讯技术，使相隔遥远的机器之间能够通过无线通讯得以交换信息并于无人为操作的情况下运作。特别是对水利设施与桥梁等等的重大公共建设而言，可使用机器类型通讯传感器(sensor)来监测公共建设的运作状态并将监测结果通过无线通讯技术回报到管控中心，无线通讯技术包括：全球移动通讯系统(Global System for Moblie communications，GSM)技术、通用分组无线业务(General Packet Radio Service，GPRS)技术、全球进化型数据传输率(Enhanced Data rates for Global Evolution，EDGE)技术、宽带码分多址移动通讯系统(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)技术、码分多址2000(Code Division Multiple Access 2000，CDMA-2000)技术、时分同步码分多址(Time Division-Synchronous Code DivisionMultiple Access，TD-SCDMA)技术、全球互通微波接入(WorldwideInteroperability for Microwave Access，WiMAX)技术、长期演进(Long TermEvolution，LTE)技术、长期演进强化(LTE-Advanced)技术、以及时分长期演进(Time-Division LTE，TD-LTE)技术等。

根据第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)组织所制订的规格标准书TS 23.887v.12.0.0，服务网络端可针对低移动性、及/或低电量的机器类型通讯装置，将其周期性更新计时器关闭以节省电力。所述周期性更新计时器包括周期性位置更新(Location Update，LU)计时器T3212、周期性路由区域更新(Routing Area Update，RAU)计时器T3312、以及周期性追踪区域更新(Tracking Area Update，TAU)计时器T3412。

更进一步地，根据第三代合作伙伴计划组织所制订的规格标准书TS24.008v.12.0.0以及TS 24.304v12.0.0，服务网络端可通过系统广播消息或位置更新程序来指定新的计时器数值给机器类型通讯装置，然而，如果服务网络端先通过位置更新程序指定特定的机器类型通讯装置要关闭周期性位置更新计时器T3212(通过位置更新接受消息给予计时器数值0)，则该等机器类型通讯装置会忽略服务网络端之后通过系统广播消息所给予的任何新的计时器数值，如此一来，服务网络端便无法确认机器类型通讯装置没有进行位置更新程序是因为发生故障或因为使用了数值为0的周期性位置更新计时器T3212，也就是说，在现有方法中，服务网络对机器类型通讯装置使用中的周期性位置更新计时器T3212的数值有可能出现不同步的情形。

另外，根据第三代合作伙伴计划组织所制订的规格标准书TS 24.008v.12.0.0以及TS 24.304v12.0.0，如果使用者或服务网络想要重新启动机器类型通讯装置中被关闭的周期性位置更新计时器T3212、周期性路由区域更新计时器T3312、或周期性追踪区域更新计时器T3412，则必须要求机器类型通讯装置先从服务网络断离(detach)，然后再重新接入(re-attach)服务网络以取得新的计时器数值并重新启动周期性路由区域更新计时器T3312、或周期性追踪区域更新计时器T3412。然而，所述断离及重新接入的步骤将涉及为数众多的信令(signaling)消息交换，且将无可避免地导致原来在使用中的无线资源中断。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种针对机器类型通讯装置的周期性更新计时器的设定方法，能够让服务网络对机器类型通讯装置使用中的周期性位置更新计时器T3212的数值保持同步，另外，还能够在保持无线资源不中断且减少信令消息交换数量的前提下，重新启动周期性位置更新计时器T3212、周期性路由区域更新计时器T3312、或周期性追踪区域更新计时器T3412。

本发明的第一实施例提供了一种机器类型通讯装置，包括一无线收发器、以及一控制器。上述无线收发器用以执行与一服务网络之间的无线传输与接收。上述控制器用以通过上述无线收发器从上述服务网络接收包括一计时器更新标识的一寻呼(paging)消息，响应上述寻呼消息包括上述计时器更新标识而通过上述无线收发器传送一服务请求(Service Request)消息至上述服务网络，以及通过上述无线收发器从上述服务网络接收包括一周期性更新计时器的一数值的一下行信息传输(DL InformationTransfer)消息。

本发明的第二实施例提供了一种周期性更新计时器的设定方法，适用于一机器类型通讯装置，上述周期性更新计时器的设定方法包括：从一服务网络接收包括一计时器更新标识的一寻呼消息；响应上述寻呼消息包括上述计时器更新标识而通过上述无线收发器传送一服务请求至上述服务网络；从上述服务网络接收包括一周期性更新计时器的一数值的一下行信息传输消息。

本发明的第三实施例提供了一种服务网络，包括一接入网络、以及一核心网络。上述接入网络包括至少一基站用以执行与一机器类型通讯装置之间的无线传输与接收。上述核心网络用以通过上述接入网络传送包括一计时器更新标识的一寻呼消息至上述机器类型通讯装置，通过上述接入网络从上述机器类型通讯装置接收一服务请求消息，以及响应上述服务请求消息而通过上述接入网络传送包括一周期性更新计时器的一数值的一下行信息传输消息至上述机器类型通讯装置。

本发明的第四实施例提供了一种周期性更新计时器的设定方法，适用于一服务网络，上述周期性更新计时器的设定方法包括：传送包括一计时器更新标识的一寻呼消息至一机器类型通讯装置；从上述机器类型通讯装置接收一服务请求消息；以及响应上述服务请求消息而传送包括一周期性更新计时器的一数值的一下行信息传输消息至上述机器类型通讯装置。

关于本发明其他附加的特征与优点，此领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可根据本发明实施方法中所公开的机器类型通讯装置、服务网络、以及周期性更新计时器的设定方法做些许的更动与润饰而得到。

附图说明

图1为根据本发明一实施例所述的无线通讯环境的示意图。

图2为根据本发明一实施例所述的机器类型通讯装置110的示意图。

图3为根据本发明一实施例所述在机器类型通讯装置及服务网络之间进行的周期性更新计时器的设定方法的流程图。

图4为根据本发明一实施例所述重新启动周期性更新计时器的消息序列图。

图5为根据本发明一实施例所述对周期性更新计时器保持同步的消息序列图。

其中，附图标记说明如下：

100 无线通讯环境

110 机器类型通讯装置

120 服务网络

121 接入网络

122 核心网络

10 无线收发器

20 存储装置

30 控制器

S310～S330、S410～S470、S510～S560 步骤

具体实施方式

本章节所叙述的是实施本发明的最佳方式，目的在于说明本发明的精神而非用以限定本发明的保护范围，应理解下列实施例可经由软件、硬件、固件、或上述任意组合来实现。

图1为根据本发明一实施例所述的无线通讯环境的示意图。无线通讯环境100包括机器类型通讯装置110与服务网络120，其中机器类型通讯装置110无线连接至服务网络120以取得无线服务。机器类型通讯装置110可为任何电子计算装置，只要其可支持服务网络120所使用的无线通讯技术。举例来说，机器类型通讯装置110可内建传感器，用以监测特定数值并通过无线通讯技术将监测结果回报给特定管控中心。服务网络120可为全球移动通讯系统、通用分组无线业务系统、全球增强型数据传输系统、宽带码分多址移动通讯系统、码分多址-2000系统、时分同步码分多址系统、全球互通微波接入系统、长期演进系统、长期演进强化系统、或时分长期演进系统等，端视所使用的无线通讯技术而定。

进一步说明，服务网络120包括接入网络121与核心网络122，其中接入网络121用以处理无线电信号、支持终端无线电协议、以及连接机器类型通讯装置110与核心网络122，而核心网络122用以执行移动管理、网络端的验证、以及与公众网络(例如：网际网络)的连接。接入网络121至少包括一基站用以提供服务网络120的无线传输与接收功能。或者，接入网络121还可再包括一基站控制器，用以控制基站的运作，或基站控制器可直接整并到基站中。

举例来说，如果服务网络120为全球移动通讯系统、通用分组无线业务系统、或全球增强型数据传输系统，则接入网络121可为基站子系统(Base Station Subsystem，BSS)，其至少包括一基地收发台(BaseTransceiver Station，BTS)、基站控制器(Base Station Controller，BSC)，而核心网络122可为通用分组无线业务核心，其包括了：归属位置寄存器(Home Location Register，HLR)、至少一访问位置寄存器(Visitor LocationRegister，VLR)、至少一服务通用分组无线业务支持节点(Serving GPRSSupport Node，SGSN)、以及至少一网关通用分组无线业务支持节点(Gateway GPRS Support Node，GGSN)。

或者，如果服务网络120为宽带码分多址移动通讯系统，则接入网络121可为通用陆地无线接入网络(Universal Terrestrial Radio AccessNetwork，UTRAN)，其包括至少一基站(Node B，NB)、无线网络控制器(Radio Network Controller，RNC)，而核心网络122可为通用分组无线业务核心。

又或者，如果服务网络120为长期演进系统、长期演进强化系统、或时分长期演进系统，则接入网络121可为演进式通用陆地无线接入网络(Evolved UTRAN，E-UTRAN)，其包括至少一演进式基站(evolve NodeB，eNB)，而核心网络122可为演进封包核心(Evolved Packet Core，EPC)，其包括了：归属用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)、移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)、服务网关(Serving Gateway，S-GW)、以及分组网络网关(Packet Data Network Gateway，PDN-GW/P-GW)。

图2为根据本发明一实施例所述的机器类型通讯装置110的示意图。机器类型通讯装置110包括无线收发器10、存储装置20、以及控制器30。无线收发器10用以提供与服务网络120之间的无线传输与接收功能。举例来说，无线收发器10可包括天线、射频(Radio Frequency，RF)单元、以及基带单元。基带单元可包括多个硬件装置以执行基带信号处理，包括模拟数字转换(analog to digital conversion，ADC)/数字模拟转换(digitalto analog conversion，DAC)、增益(gain)调整、调制与解调制、以及编码/解码等。射频单元可自天线接收射频无线信号，并将射频无线信号转换为基带信号以交由基带单元进一步处理，或自基带单元接收基带信号，并将基带信号转换为射频无线信号以通过天线进行传送。射频单元亦可包括多个硬件装置以执行上述射频转换，举例来说，射频单元可包括一混频器(mixer)以将基带信号乘上无线通讯系统的射频中的一振荡载波，其中该射频可为全球移动通讯系统技术、通用分组无线业务技术、或全球增强型数据传输技术所使用的900兆赫、1800兆赫、或1900兆赫，或宽带码分多址移动通讯系统技术所使用的900兆赫、1900兆赫、或2100兆赫，或长期演进技术、长期演进强化技术、或时分长期演进技术所使用的900兆赫、2100兆赫、或2.6吉赫，或端视所使用的无线通讯技术而定。

存储装置20可为存储器(例如：随机访问内存(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash memory)、或非易失性随机访问内存(Non-Volatile Random Access Memory，NVRAM)等)、磁性存储装置(例如：磁带或硬盘)、光学存储装置(例如：只读光盘(Compact Disc Read-OnlyMemory，CD-ROM))、或上述的任意组合，用以储存指令集、应用及/或通讯协议的程序码等，并用以储存周期性更新计时器的数值。

控制器30可为通用处理器、微处理器(Micro-Control Unit，MCU)、应用处理器、或数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)等，用以提供数据处理及运算的功能并且用以控制无线收发器10的运作、以及从存储装置20中载入并执行指令集及/或程序码以执行本发明的周期性更新计时器的设定方法。在另一实施例，控制器30可以是整合在无线收发器10中的一基带芯片的微处理器。

虽未绘示，机器类型通讯装置110还可进一步包括其他功能元件，例如：用以提供视觉性显示功能的显示装置(例如：液晶显示器(LiquidCrystal Display，LCD)、发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)显示器、或电子纸显示器(Electronic Paper Display，EPD)等)、输入输出装置(例如：按钮、键盘、鼠标、或触碰板等)、传感器(例如：用以检测震动、烟雾、水位、瓦斯外泄等)、电源、以及用以取得位置信息的全球定位系统(Global Positioning System，GPS)装置等，且本发明不在此限。

图3为根据本发明一实施例所述在机器类型通讯装置及服务网络之间进行的周期性更新计时器的设定方法的流程图。在此实施例，周期性更新计时器的设定方法由机器类型通讯装置及服务网络共同执行。首先，当服务网络需要机器类型通讯装置回报其目前所使用的周期性位置更新计时器T3212的数值时、或需要重新启动机器类型通讯装置中被关闭的周期性位置更新计时器T3212、周期性路由区域更新计时器T3312或周期性追踪区域更新计时器T3412时，则由服务网络传送包括计时器更新标识(flag)的寻呼消息至机器类型通讯装置(步骤S310)，

不同于传统技术的寻呼消息，本发明的寻呼消息特别包括了一新定义的信息元素(Information Element，IE)，用以储存上述计时器更新标识。明确来说，上述计时器更新标识可为一布尔变量，如果其值设为真(true)，则表示需要更新/回报周期性更新计时器的数值；反之，如果其值设为假(false)或寻呼消息并不包括该信息元素，则表示不需要更新/回报周期性更新计时器的数值。

接着，机器类型通讯装置为了响应接收到的寻呼消息包括有计时器更新标识而传送服务请求消息至服务网络(步骤S320)。之后，服务网络响应接收到服务请求消息而传送包括周期性更新计时器的一数值的下行信息传输消息至机器类型通讯装置(步骤S330)。

在一实施例，当上述数值为一正数值时，如果上述数值对应至周期性位置更新计时器T3212(例如：服务网络为全球移动通讯系统)，则根据上述数值以重新启动周期性位置区域更新计时器T3212，如果上述数值对应至周期性路由区域更新计时器T3312(例如：服务网络为通用分组无线业务系统、全球增强型数据传输系统、或宽带码分多址移动通讯系统)，则根据上述数值以重新启动周期性路由区域更新计时器T3312，如果上述数值对应至周期性追踪区域更新计时器T3412(例如：服务网络为长期演进系统、长期演进强化系统、或时分长期演进系统)，则根据上述数值以重新启动周期性追踪区域更新计时器T3412。重新启动周期性更新计时器之后，机器类型通讯装置可再传送包括一确认(Acknowledgement，ACK)的上行信息传输(UL Information Transfer)消息至服务网络，以确认接收到下行信息传输消息。

在另一实施例，当上述数值为一负数值时，则表示服务网络为全球移动通讯系统、通用分组无线业务系统、全球增强型数据传输系统、或宽带码分多址移动通讯系统，而机器类型通讯装置可接着向服务网络回报其目前所使用的周期性位置更新计时器T3212的数值，明确来说，机器类型通讯装置传送包括了其目前所使用的周期性位置更新计时器T3212的数值的上行信息传输(UL Information Transfer)消息至服务网络。

图4为根据本发明一实施例所述重新启动周期性更新计时器的消息序列图。在此实施例，初始地，机器类型通讯装置110的周期性位置更新计时器T3212、周期性路由区域更新计时器T3312、或周期性追踪区域更新计时器T3412是被关闭的，而后，当服务网络120需要重新启动周期性位置更新计时器T3212、周期性路由区域更新计时器T3312或周期性追踪区域更新计时器T3412时，核心网络122会通过接入网络121传送包括计时器更新标识的寻呼消息给机器类型通讯装置110(步骤S410)。当机器类型通讯装置110收到寻呼消息时，会决定其中是否包括计时器更新标识，若是，则通过接入网络121传送服务请求消息至核心网络122(步骤S420)。

当核心网络122收到服务请求消息时，会将周期性更新计时器的新数值(为一正数值)带在下行非接入层传输(DL NAS Transport)消息中传送到接入网络121(步骤S430)，再由接入网络121以下行信息传输消息把周期性更新计时器的新数值传送给机器类型通讯装置110(步骤S440)。不同于传统技术的下行非接入层传输消息及下行信息传输消息，本发明的下行非接入层传输消息及下行信息传输消息特别包括了一新定义的信息元素，用以储存周期性更新计时器的新数值。

当机器类型通讯装置110收到下行信息传输消息时，则根据其中所带的新数值以重新启动周期性位置更新计时器T3212、周期性路由区域更新计时器T3312、或周期性追踪区域更新计时器T3412(步骤S450)，并且传送包括确认(ACK)的上行信息传输消息给接入网络121，以确认收到下行信息传输消息(步骤S460)。之后，再由接入网络121以上行非接入层传输(UL NAS Transport)消息把确认(ACK)传送给核心网络122(步骤S470)。不同于传统技术的上行信息传输消息及上行非接入层传输消息，本发明的上行信息传输消息及上行非接入层传输消息特别包括了一新定义的信息元素，用以储存确认(ACK)。

值得注意的是，相较于传统的方法，本发明如图4所示的流程能够在重新启动周期性位置更新计时器T3212、周期性路由区域更新计时器T3312、或周期性追踪区域更新计时器T3412的过程中，保持无线资源不中断且减少信令消息的交换数量。

图5为根据本发明一实施例所述对周期性更新计时器保持同步的消息序列图。首先，当服务网络120需要机器类型通讯装置110回报其目前所使用的周期性位置更新计时器T3212的数值时，核心网络122会通过接入网络121传送包括计时器更新标识的寻呼消息给机器类型通讯装置110(步骤S510)。当机器类型通讯装置110收到寻呼消息时，会决定其中是否包括计时器更新标识，若是，则通过接入网络121传送服务请求消息至核心网络122(步骤S520)。

当核心网络122收到服务请求消息时，会将周期性更新计时器的一负数值带在下行非接入层传输消息中传送到接入网络121(步骤S530)，再由接入网络121以下行信息传输消息把上述负数值传送给机器类型通讯装置110(步骤S540)。相同于图4的实施例所述的下行非接入层传输消息及下行信息传输消息，其特别包括一新定义的信息元素，用以储存上述负数值，表示无须重新启动任何周期性更新计时器，而是特地针对周期性位置更新计时器T3212要求机器类型通讯装置110进行回报。

当机器类型通讯装置110收到下行信息传输消息时，由于其中所带的周期性更新计时器的新数值为一负数值，所以把其目前所使用的周期性位置更新计时器T3212的数值带在上行信息传输消息中传送给接入网络121(步骤S550)，再由接入网络121以上行非接入层传输消息把机器类型通讯装置110目前所使用的周期性位置更新计时器T3212的数值传送给核心网络122(步骤S560)。

值得注意的是，相较于传统的方法，本发明如图5所示的流程能够让服务网络120对机器类型通讯装置110使用中的周期性位置更新计时器T3212的数值保持同步。

本发明虽以各种实施例公开如上，然而其仅为范例参考而非用以限定本发明的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此上述实施例并非用以限定本发明的范围，本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定者为准。

Claims (20)

1.一种机器类型通讯装置，包括：

一无线收发器，用以执行与一服务网络之间的无线传输与接收；以及

一控制器，用以通过上述无线收发器从上述服务网络接收包括一计时器更新标识的一寻呼消息，响应上述寻呼消息包括上述计时器更新标识而通过上述无线收发器传送一服务请求消息至上述服务网络，以及通过上述无线收发器从上述服务网络接收包括一周期性更新计时器的一数值的一下行信息传输消息。

2.如权利要求1所述的机器类型通讯装置，其中当上述数值为一正数值时，上述控制器还根据上述数值以重新启动上述周期性更新计时器，并通过上述无线收发器传送包括一确认的一上行信息传输消息至上述服务网络以确认接收到上述下行信息传输消息。

3.如权利要求2所述的机器类型通讯装置，其中上述周期性更新计时器为一周期性位置区域更新计时器、一周期性路由区域更新计时器、或一周期性追踪区域更新计时器。

4.如权利要求1所述的机器类型通讯装置，其中当上述数值为一负数值时，上述控制器还通过上述无线收发器传送包括上述周期性更新计时器的另一数值的一上行信息传输消息至上述服务网络。

5.如权利要求4所述的机器类型通讯装置，其中上述周期性更新计时器为一周期性位置更新计时器。

6.一种周期性更新计时器的设定方法，适用于一机器类型通讯装置，上述周期性更新计时器的设定方法包括：

从一服务网络接收包括一计时器更新标识的一寻呼消息；

响应上述寻呼消息包括上述计时器更新标识而传送一服务请求消息至上述服务网络；以及

从上述服务网络接收包括一周期性更新计时器的一数值的一下行信息传输消息。

7.如权利要求6所述的周期性更新计时器的设定方法，还包括：

当上述数值为一正数值时，根据上述数值以重新启动上述周期性更新计时器，并传送包括一确认的一上行信息传输消息至上述服务网络以确认接收到上述下行信息传输消息。

8.如权利要求7所述的周期性更新计时器的设定方法，其中上述周期性更新计时器为一周期性位置区域更新计时器、一周期性路由区域更新计时器、或一周期性追踪区域更新计时器。

9.如权利要求6所述的周期性更新计时器的设定方法，还包括：

当上述数值为一负数值时，传送包括上述周期性更新计时器的另一数值的一上行信息传输消息至上述服务网络。

10.如权利要求9所述的周期性更新计时器的设定方法，其中上述周期性更新计时器为一周期性位置更新计时器。

11.一种服务网络，包括：

一接入网络，包括至少一基站用以执行与一机器类型通讯装置之间的无线传输与接收；以及

一核心网络，用以通过上述接入网络传送包括一计时器更新标识的一寻呼消息至上述机器类型通讯装置，通过上述接入网络从上述机器类型通讯装置接收一服务请求消息，以及响应上述服务请求消息而通过上述接入网络传送包括一周期性更新计时器的一数值的一下行信息传输消息至上述机器类型通讯装置。

12.如权利要求11所述的服务网络，其中上述数值为一正数值，使得上述机器类型通讯装置根据上述数值以重新启动上述周期性更新计时器，且上述核心网络还通过上述接入网络从上述机器类型通讯装置接收包括一确认的一上行信息传输消息。

13.如权利要求12所述的服务网络，其中上述周期性更新计时器为一周期性路由区域更新计时器、或一周期性追踪区域更新计时器。

14.如权利要求11所述的服务网络，其中上述数值为一负数值，且上述核心网络还通过上述接入网络从上述机器类型通讯装置接收包括上述周期性更新计时器的另一数值的一上行信息传输消息。

15.如权利要求14所述的服务网络，其中上述周期性更新计时器为一周期性位置更新计时器。

16.一种周期性更新计时器的设定方法，适用于一服务网络，上述周期性更新计时器的设定方法包括：

传送包括一计时器更新标识的一寻呼消息至一机器类型通讯装置；

从上述机器类型通讯装置接收一服务请求消息；以及

响应上述服务请求消息而传送包括一周期性更新计时器的一数值的一下行信息传输消息至上述机器类型通讯装置。

17.如权利要求16所述的周期性更新计时器的设定方法，其中上述数值为一正数值，使得上述机器类型通讯装置根据上述数值以重新启动上述周期性更新计时器，且上述周期性更新计时器的设定方法还包括：

从上述机器类型通讯装置接收包括一确认的一上行信息传输消息。

18.如权利要求17所述的周期性更新计时器的设定方法，其中上述周期性更新计时器为一周期性路由区域更新计时器、或一周期性追踪区域更新计时器。

19.如权利要求16所述的周期性更新计时器的设定方法，其中上述数值为一负数值，且上述周期性更新计时器的设定方法还包括：

上述接入网络从上述机器类型通讯装置接收包括上述周期性更新计时器的另一数值的一上行信息传输消息。

20.如权利要求19所述的周期性更新计时器的设定方法，其中上述周期性更新计时器为一周期性位置更新计时器。