CN106233802A - 用于在多个机器类型通信设备和一个移动通信网络之间传输机器类型通信数据的方法和系统、机器类型通信设备、移动通信网络、程序以及计算机程序产品 - Google Patents

用于在多个机器类型通信设备和一个移动通信网络之间传输机器类型通信数据的方法和系统、机器类型通信设备、移动通信网络、程序以及计算机程序产品 Download PDF

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CN106233802A CN201580018740.0A CN201580018740A CN106233802A CN 106233802 A CN106233802 A CN 106233802A CN 201580018740 A CN201580018740 A CN 201580018740A CN 106233802 A CN106233802 A CN 106233802A
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Abstract

本发明涉及一种用于在多个机器类型通信设备和一个移动通信网络之间传输机器类型通信数据的方法，该移动通信网络包括一个具有至少一个无线小区的接入网络和一个与该无线小区相关联的基站实体，所述基站实体包括一个天线装置，其中该天线装置被用于传输所述机器类型通信数据，其中所述机器类型通信设备传输射频电磁信号，所述射频电磁信号被所述基站实体的该天线装置接收，其中通过所述射频电磁信号，所述机器类型通信数据至少被传输向所述基站实体，其中所述机器类型通信数据平均每至少60分钟的时间间隔具有至多1Bd(1比特每秒)的相当低的比特率，其中所述射频电磁信号是与至少一个频带至少部分地且在频域内重叠以提供该移动通信网络的移动通信服务的调制信号，其中，在使用该天线装置通过所述基站实体接收到所述射频电磁信号之后，使所述机器类型通信数据从所述移动通信数据分离和/或使所述机器类型通信数据单独地从所述移动通信数据解码。

Description

用于在多个机器类型通信设备和一个移动通信网络之间传输 机器类型通信数据的方法和系统、机器类型通信设备、移动通 信网络、程序以及计算机程序产品
背景技术
本发明涉及一种方法，用于在多个机器类型通信设备和一个移动通信网络之间传输机器类型通信数据。
本发明还涉及一种系统，用于在多个机器类型通信设备和一个移动通信网络之间传输机器类型通信数据。
本发明还涉及一种机器类型通信设备，适合于在机器类型通信设备和一个移动通信网络之间传输机器类型通信数据，且涉及一种移动通信网络，适合于在多个机器类型通信设备和该移动通信网络之间传输机器类型通信数据。
机器类型通信越来越多地用在蜂窝接入网络以及通常的信息和电信系统中。使用用于机器类型通信操作的机器类型通信设备的系统的实施例可以包括：
--远程控制功率计以及计量机器类型通信设备，
--远程控制机器类型通信设备，用于控制例如在家中的功能，这使在回到家之前接通采暖设备成为可能。
除了固定式机器类型通信的这样的实施例以外，还存在移动式机器类型通信的应用，诸如，远程监控和/或控制汽车、船艇或某种其他类型的交通工具的功能或状态信息。
由于用于机器类型通信、机器类型通信设备以及机器类型通信系统的大量可能的应用，因此会期望蜂窝接入系统中的信令通信量(signaling traffic)和数据通信量的显著增加。
机器类型通信设备可以通过蜂窝接入网络连接到移动通信网络，所述接入网络可以包括GSM(全球移动通信系统)接入网络、GPRS(通用分组无线系统)接入网络和/或EPS/LTE(演进分组系统/长期演进)接入网络。典型地，机器类型通信设备将具有相对低的移动性、低数据消耗和不经常的通信。此外，机器类型通信的许多(如果不是多数)类型的应用将是容许延迟的，即，它们将不是实时应用，与蜂窝接入网络的传统应用(诸如，语音、数据的流式传输等)相反。在许多情况下，使用机器类型通信设备的应用需要该机器类型通信设备报告数据，或可能发生的是机器类型通信服务器需要将数据传输到该机器类型通信设备。这通常通过使一个PDP上下文/IP载体(bearer)成为必需的互联网协议连接(IP连接)来实现。PDP(分组数据协议；例如，IP、X.25、帧中继)上下文是一个通常存在于服务GPRS支持节点(SGSN)和网关GPRS支持节点(GGSN)上的数据结构。当一个会话活动时，此数据结构包含会话信息。当一个机器类型通信设备想要使用GPRS时，它首先需要附接一个PDP上下文且然后激活该PDF上下文。这将一个PDP上下文数据结构分配在该机器类型通信设备当前访问的服务GPRS支持节点和服务由该机器类型通信设备使用的接入点的服务GPRS支持节点中。
典型地，在一个时间点处经由互联网协议连接(IP连接)不可达的机器类型通信设备——即，其不具有PDP上下文/IP载体或其使用NAT(网络地址转换)使得该机器类型通信设备的至少部分是不可达的——通常通过短消息(SMS，短消息系统)触发，以执行最终建立到互联网协议服务器的连接的动作(诸如，启动该机器类型通信设备内的服务)。
然而，IP连接和/或短消息的使用在该机器类型通信设备侧的信令开销(signaling overhead)和/或信令延迟和/或信令需求方面涉及相对高的成本，诸如，能够对输入的短消息做出反应并且解析它们的内容的过程(在该机器类型通信设备内)。此外，在这些情况下，在该机器类型通信设备内需要协议堆栈，所述协议堆栈还会引起网络侧的大的信令开销和带宽消耗。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于在多个机器类型通信设备和一个移动通信网络之间传输机器类型通信数据的方法和系统、机器类型通信设备以及移动通信网络，其中机器类型通信被增强，尤其是关于由机器类型通信数据在移动通信网络内的传输导致的附加的网络通信量。
通过一种方法来实现本发明的目的，该方法用于在多个机器类型通信设备和一个移动通信网络之间传输机器类型通信数据，该移动通信网络包括一个具有至少一个无线小区的接入网络和一个与该无线小区相关联的基站实体，所述基站实体包括一个天线装置，其中该天线装置被用于传输所述机器类型通信数据，
其中该移动通信网络向该移动通信网络的移动用户提供移动通信服务，所述移动通信服务涉及具有至少9.6kBd(9600比特每秒)的相当高的比特率的移动通信数据且使用所述基站实体的该天线装置，其中所述基站实体和所述移动用户之间的空中接口在至少一个频带内包括多个频率通道，以提供所述移动通信服务，
其中所述机器类型通信设备传输射频电磁信号，所述射频电磁信号被所述基站实体的该天线装置接收，其中通过所述射频电磁信号，所述机器类型通信数据至少被传输向所述基站实体，其中所述机器类型通信数据平均每至少60分钟的时间间隔具有至多1Bd(1比特每秒)的相当低的比特率，
其中所述射频电磁信号与所述至少一个频带的至少一个频率通道至少部分地且在频域内重叠，以提供该移动通信网络的移动通信服务，
其中，在使用该天线装置通过所述基站实体接收到所述射频电磁信号之后，使所述机器类型通信数据从所述移动通信数据分离和/或使所述机器类型通信数据单独地从所述移动通信数据解码。
根据本发明，从而可以有利地提供一种方法，用于在多个机器类型通信设备和一个移动通信网络之间传输机器类型通信数据，使得更有效地处理由机器类型通信数据在该移动通信网络内的传输导致的附加的网络通信量。优选地，所述射频电磁信号与所述至少一个频带的至少一个频率通道至少部分地且在频域内重叠，以提供该移动通信网络的移动通信服务，使得实现一个机器类型通信-或机器到机器(M2M)-相关的重叠通信系统。优选地，该机器类型通信相关的网络通信量与相当低的比特率相关联，所述相当低的比特率即(在相同的频率范围内)比与移动通信数据的传输相关的(较高的)比特率低几个数量级的比特率。优选地，与机器类型通信数据的传输相关的相对低的比特率使得在单个无线小区内能够使用多个(例如，数千个)机器类型通信设备。
根据本发明的一个实施方案，所述射频电磁信号优选地被配置为以所述基站实体接收作为叠加的低电平伪随机背景噪声的低功率电平信号的形式传输所述机器类型通信数据，其中基站收发信台优选地被配置为用于通过采用信号处理和/或解码方法来使所述移动通信数据从所述射频电磁信号的机器类型通信数据分离。优选地，通过识别由可以被(标准基站实体)看作叠加的伪随机背景噪声信号的信号部分传输的签名来使所述移动通信数据从所述机器类型通信数据分离。优选地，随机化方案(例如，正交频分复用(OFDM)或码分多址(CDMA))被用于使来自所述机器通信设备的信号尽可能看起来如同噪声一样(从移动核心网络的角度来看)，以使对在移动用户之间传输的射频信号的干扰最小化。
根据本发明的另一个实施方案，所述射频电磁信号优选地被配置为在专用频率范围内传输所述机器类型通信数据，其中基站收发信台优选地被配置为用于通过采用信号处理和/或解码方法来使所述移动通信数据从所述射频电磁信号的机器类型通信数据分离。优选地，通过频率分割方法使所述移动通信数据从所述机器类型通信数据分离。
根据本发明的一个优选的实施方案，第一协议堆栈被使用或被应用以用于处理所述移动通信数据，且第二协议堆栈被使用或被应用以用于处理所述机器类型通信数据，其中与该第一协议堆栈相比，该第二协议堆栈不那么复杂和/或包括较少部件。
根据本发明，从而可以有利地降低例如所述机器类型通信设备的集成电路和/或其他元件的复杂度，这是由于为所述机器类型通信数据应用相对简单的第二协议堆栈。优选地，实现了所述机器类型通信设备的单芯片解决方案。
根据本发明的一个优选的实施方案，所述射频电磁信号与用于向移动用户提供移动通信服务的至少一个频率通道的重叠是在一个专属的和/或许可的频带或频率通道内的一个重叠。
根据本发明，从而可以有利地使用移动通信网络的现有装置(例如，天线装置等)传输所述机器类型通信数据。具体地，可以省略用于所述机器类型通信数据的传输的附加的带宽或频谱的分配。优选地，所述机器类型通信数据以降低在相应的频带中经由空中接口传输的信号的类信噪比(例如，从移动通信网络的角度来看，由于由机器类型通信数据的传输导致的附加的网络通信量，因此增加了噪声)的方式被传输。优选地，根据与选定的服务质量(QoS)相关的阈值来适配与机器类型通信数据的传输相关的传输参数。
根据本发明的一个优选的实施方案，机器类型通信数据的传输
--在从所述机器类型通信设备向所述基站实体的方向上单向发生，或
--在从所述机器类型通信设备向另一种类型的机器类型通信设备的方向上单向发生。
根据本发明，从而可以有利地降低所述机器类型通信设备的功率消耗和/或复杂性。优选地，机器类型通信数据的单向传输被提供用于预配置的机器类型通信设备，例如，传感器。
根据本发明的一个优选的实施方案，机器类型通信数据的传输在从所述机器类型通信设备向所述基站实体的方向上和在从所述基站实体向所述机器类型通信设备的方向上双向发生，使得：
--通过所述射频电磁信号将所述机器类型通信数据传输向所述基站实体，和
--通过由所述基站实体的该天线装置传输的更多射频电磁信号将所述机器类型通信数据传输向所述机器类型通信设备。
根据本发明，从而可以有利地为所述机器通信设备的交互式应用和动态控制(例如，经由所述移动通信网络或通过所述基站实体)提供支持。
根据本发明的一个优选的实施方案，所述机器类型通信数据的传输仅在接收到通过所述基站实体传输的一个导频信号时才发生，其中该导频信号尤其包含一个用于所述机器类型通信设备的频率和/或传输调度的分配。
根据本发明，从而可以有利地将频率和/或传输调度分配到所述机器通信设备。至于频率分配，优选的是，“正确的”频率(即，由所述机器通信设备预占的基站实体使用的频率)被分配到所述机器通信设备。从而可以有利地避免机器类型通信数据到另一个(即，“错误的”)小区(例如，未被配置为用于机器类型通信服务的另一个小区)的传输。尤其优选的是，所述基站实体传输一个导频信号，使得根据该导频信号实现机器类型通信数据的传输。优选地，根据环境条件适配该导频信号的电平。优选地，所述机器类型通信设备被配置为用于频率调谐。此外，优选的是，(例如，对于不同种类的机器类型通信设备)使用不同的导频信号(其包括不同的控制信息，诸如，频率和/或传输调度)。
通过一种系统来进一步实现本发明的目的，该系统用于在多个机器类型通信设备和一个移动通信网络之间传输机器类型通信数据，该系统包括该移动通信网络和所述多个机器类型通信设备，
该移动通信网络包括一个具有至少一个无线小区的接入网络和一个与该无线小区相关联的基站实体，所述基站实体包括一个天线装置，其中该天线装置被配置用于传输所述机器类型通信数据，
其中该移动通信网络被配置为向该移动通信网络的移动用户提供移动通信服务，所述移动通信服务涉及具有至少9.6kBd(9600比特每秒)的相当高的比特率的移动通信数据且使用所述基站实体的该天线装置，其中所述基站实体和所述移动用户之间的空中接口在至少一个频带内包括多个频率通道，以提供所述移动通信服务，
其中所述机器类型通信设备被配置为传输射频电磁信号，所述射频电磁信号被所述基站实体的该天线装置接收，其中所述机器类型通信设备被配置为使得通过所述射频电磁信号，所述机器类型通信数据至少被传输向所述基站实体，其中所述机器类型通信数据平均每至少60分钟的时间间隔具有至多1Bd的相当低的比特率，
其中所述射频电磁信号与所述至少一个频带的至少一个频率通道至少部分地且在频域内重叠，以提供该移动通信网络的移动通信服务，
其中，所述基站实体被配置为，在使用该天线装置通过所述基站实体接收到所述射频电磁信号之后，使所述射频电磁信号从所述移动通信数据分离和/或使所述射频电磁信号单独地从所述移动通信数据解码。
根据本发明，从而可以有利地提供一种系统，用于在多个机器类型通信设备和一个移动通信网络之间传输机器类型通信数据，使得通过该系统更有效地处理由机器类型通信数据在该移动通信网络内的传输导致的附加的网络通信量。优选地，该系统被配置为提供该移动通信网络的移动通信服务，使得实现机器类型通信-或机器到机器(M2M)-相关的重叠通信系统。优选地，机器类型通信相关的网络通信量与相当低的比特率相关联，所述相当低的比特率即为(在相同的频率范围内)比与移动通信数据的传输相关的(较高的)比特率低至少一个数量级，优选地低不止一个数量级的比特率。优选地，与机器类型通信数据的传输相关的相对低的比特率使得在单个无线小区内能够使用多个(例如，数千个)机器类型通信设备。
根据本发明的一个优选的实施方案，所述机器类型通信设备和所述基站实体被配置为使得，机器类型通信数据的传输在从所述机器类型通信设备向所述基站实体的方向上单向发生。
根据本发明，从而可以有利地提供一种系统，其中所述多个机器类型通信设备的每个机器类型通信设备的功率消耗和/或复杂度被降低。优选地，所述机器类型通信数据的单向传输被提供用于预配置的机器类型通信设备，例如，传感器。
根据本发明的一个优选的实施方案，所述机器类型通信设备和所述基站实体被配置为使得，机器类型通信数据的传输在从所述机器类型通信设备向所述基站实体的方向上和在从所述基站实体向所述机器类型通信设备的方向上双向发生使得：
--通过所述射频电磁信号将所述机器类型通信数据传输向所述基站实体，和
--通过由所述基站实体的该天线装置传输的更多射频电磁信号将所述机器类型通信数据传输向所述机器类型通信设备。
根据本发明，从而可以有利地提供一种系统，其中为所述机器通信设备的交互式应用和动态控制(例如，经由所述移动通信网络或通过所述基站实体)作好准备。
根据本发明的一个优选的实施方案，所述基站实体包括在所述天线装置和信号处理元件之间为所述移动通信数据设置的一个分割器设备。
根据本发明，从而可以有利地在一个移动通信网络中提供机器类型通信，其中实施支出是相对低的，尤其是关于网络通信量和/或信令开销。具体地，与现有技术相比，更有效地处理与机器类型通信数据的传输相关的附加的网络通信量。优选地，根据由所述基站实体的天线装置接收的射频电磁信号通过分割器至少部分地实现机器类型通信数据和移动通信数据的分离(耦合出(coupling out)和/或解码)。
此外，可以采用相对简单安置的机器类型通信设备。
通过一种机器类型通信设备进一步实现本发明的目的，该机器类型通信设备适合于在根据本发明的系统中在该机器类型通信设备和一个移动通信网络之间传输机器类型通信数据。
根据本发明，从而可以有利地提供一种机器类型通信设备，其被配置为在没有该机器类型通信设备到移动通信网络的验证的情况下和/或在服务功率约束的条件下传输机器类型通信数据。优选地，实现了机器类型通信设备的单芯片解决方案。此外，实现了一种具有相对低的功率消耗和/或长使用期(例如，一年或更多年)的机器类型通信设备，尤其是关于具有内置电池的机器类型通信设备。
通过一种移动通信网络进一步实现本发明的目的，该移动通信网络适合于在根据本发明的系统中在多个机器类型通信设备和该移动通信网络之间传输机器类型通信数据。
根据本发明，从而可以有利地提供一种移动通信网络，其中更有效地处理由机器类型通信数据在该移动通信网络内的传输导致的附加的网络通信量。优选地，该移动通信网络的移动通信服务被提供使得实现了一个机器类型通信-或机器到机器(M2M)-相关的重叠通信系统。
通过一种程序进一步实现本发明的目的，该程序包括计算机可读程序代码，当在一个计算机上或在一个机器类型通信设备上或在一个移动通信网络的一个网络部件上或部分地在一个机器类型通信设备上且部分地在一个移动通信网络的一个网络部件上执行所述计算机可读程序代码时，所述计算机可读程序代码导致该计算机或该机器类型通信设备和/或该移动通信网络的该网络部件执行根据本发明的方法。
通过一种计算机程序产品进一步实现本发明的目的，该计算机程序产品用于使一个机器类型通信设备和一个移动通信网络一起使用，该计算机程序产品包括一个存储在一个存储介质上的计算机程序，该计算机程序包括程序代码，当在一个计算机上或在一个机器类型通信设备上或在一个移动通信网络的一个网络部件上或部分地在一个机器类型通信设备上且部分地在一个移动通信网络的一个网络部件上执行所述程序代码时，所述程序代码导致该计算机或该机器类型通信设备和/或该移动通信网络的该网络部件执行根据本发明的方法。
结合附图，根据以下详细描述，本发明的这些和其他特性、特征和优点将变得明显，附图通过实例示出本发明的原理。仅为了实例给出描述，而不限定本发明的范围。下文引用的参考图指的是附图。
附图说明
图1示意性地例示了根据本发明的系统。
图2示意性地例示了根据本发明的基站实体。
图3示意性地例示了机器类型通信数据的传输的频谱分配的一个实施例。
图4示意性地例示了机器类型通信数据的传输的简化协议的一个实施例。
具体实施方式
将关于具体实施方案且参考一些附图描述本发明，但本发明并非被限制于此，而仅由权利要求书限制。所描述的附图仅是示意性的而非限制性的。在附图中，出于例示性目的，可以放大某些元件的尺寸且未必按比例绘制。
当涉及单数名词使用不定冠词或定冠词例如“一个”、“一”、“该”时，除非另有具体说明，其包括该名词的复数。
此外，在说明书和权利要求书中使用术语第一、第二、第三等来区分相似的元件且未必用于描述连续或时间顺序。应当理解，在适当的情况下，这样使用的术语是可互换的，并且在本文中描述的本发明的实施方案能够按照与在本文中描述或说明的顺序不同的顺序进行操作。
在图1中，示意性地示出了一种系统，用于在多个机器类型通信设备20和一个移动通信网络100(尤其是公共陆地移动网络100)之间传输机器类型通信数据。移动通信网络100包括接入网络110和核心网络120。移动通信网络100优选地是典型地包括多个网络无线小区的蜂窝电信网络，所述网络无线小区中的一个在图1中通过一个实线和参考标记10表示。在移动通信网络100中，典型地多个移动用户40在网络无线小区10内预占电信网络100，即，移动用户40连接或预占服务无线小区10的基站实体111。基站实体111典型地是一个基站，例如NodeB或eNodeB基站收发信台。移动通信网络100被配置为向移动通信网络100的无线小区10内的移动用户40提供移动通信服务。优选地，经由基站实体111在移动用户40和移动通信网络之间传输(与移动通信服务有关的)移动通信数据，其中以至少9,6kBd(9600比特每秒)的相对高比特率传输所述移动通信数据。基站实体111和移动用户40之间的空中接口在至少一个频带内包括多个频率通道以提供移动通信服务。
仅通过云表示图示意性地示出了核心网络120。公共陆地移动网络100(尤其是核心网络120)典型地包括多个网络元件，诸如，MSC(移动交换中心)、SGSN(服务GPRS支持节点)、MME(移动管理实体)，优选地其多个网络元件。
根据本发明，所述多个机器类型通信设备20在网络无线小区10内预占电信网络100，即，所述机器类型通信设备被连接或预占基站实体111。机器类型通信设备20被配置为传输通过基站实体111接收的射频电磁信号。机器类型通信设备20被配置为使得，通过射频电磁信号，将机器类型通信数据传输向基站实体111。平均每至少60分钟的时间间隔以至多1Bd(1比特每秒)的相当低的比特率传输机器类型通信数据。
根据本发明，射频电磁信号与至少一个频带的至少一个频率通道至少部分地且在频域内重叠，以提供移动通信网络100的移动通信服务。优选地，实现了机器类型通信-或机器到机器(M2M)-相关的重叠通信无线小区(在图1中由虚线表示)，其中机器类型通信相关的网络通信量与相当低的比特率相关联，所述相当低的比特率即(在相同的频率范围内)比与移动通信数据的传输相关的(较高的)比特率低几个数量级的比特率。
通过参考标记20示意性地表示一个机器类型通信设备。机器类型通信设备20优选地包括一个用于与移动通信网络100和/或一个处理设备通信的移动通信接口，该处理设备包括：
--一个传感器或多个传感器或
--一个致动器或多个致动器或
--一个传感器和一个致动器或多个传感器和/或多个致动器
--一个微处理器，其具有到存储器、所述传感器/致动器和所述移动通信接口的接口。
根据本发明的一个实施方案，机器类型通信数据的传输在从机器类型通信设备20向基站实体111的方向上单向发生。或者，机器类型通信数据的传输在从机器类型通信设备20向另一种类型的机器类型通信设备30的方向上单向发生。
根据一个实施例，机器类型通信设备20被配置为嵌入高速公路的路面和桥梁上的路面中的温度传感器，以以对应地每隔几分钟几字节的相对低的比特率为交通监控和警报系统提供实时机器类型通信数据。
根据一个实施例，机器类型通信设备20被配置为通过提供湿度或肥料浓度的测量来用于农业用途的具有几个月的有限使用期(即，电池寿命)的微型传感器，其中使用者(例如，农民)可以访问存储在中央服务器中的机器类型通信数据。优选地，每公顷使用几个设备，其中对应地每天传输几个字节。
根据一个实施例，机器类型通信设备20被配置为雪崩警报传感器，例如，通过从直升飞机空投来部署雪崩警报传感器，其中机器类型通信设备20与为地理定位数据附以标签的标识符相关联和/或配备有加速度传感器。优选地，机器类型通信数据是几个字节的积雪状况的每小时的测量数据。此外，这样的机器类型通信设备20还可以被配置为传输由加速度事件(尤其是相当高的加速度值)触发的测量数据，使用较高比特率传输。
根据一个实施例，机器类型通信设备20被配置为用于爱好应用，即，内置到模型直升飞机内的所有种类的传感器和测量设备，用于园艺用途、娱乐、家庭应用。
根据一个实施例，机器类型通信设备20被配置为用于与一个本地接入点通信，所述本地接入点如基站实体/接收站，例如，家庭路由器或手持型设备像特别配备的智能手机。
根据一个实施例，机器类型通信设备20被配置为用于一些应用，像钥匙寻找器(例如，在机器类型通信设备20的嵌入式单芯片实现中)、宠物跟踪器。
在图2中，示意性地例示了根据本发明的基站实体111。基站实体111包括用于接收与移动用户40和机器类型通信设备20相关联的射频信号的天线装置119。基站实体111包括用于在接收到射频信号时生成数据信号使得该数据信号携带移动通信数据和机器类型通信数据(例如，以来自作为“重叠系统”的机器类型通信设备20的附加的低能量成分的形式)的天线设备119。基站实体111被配置为使得，在基站实体111接收到射频电磁信号之后，使机器类型通信数据从移动通信数据分离和/或使机器类型通信数据单独地从移动通信数据解码。
基站实体111包括用于放大数据信号的放大器装置112。分割器设备21被连接到放大器装置112，其中分割器设备21被配置为用于将数据信号分离成第一部分信号和第二部分信号。该第一部分信号被传输到基站实体111的处理元件113，其中处理元件113被配置为用于处理从分割器设备21接收的该第一部分信号，其中移动通信数据被从处理元件113提供到核心网络120。基站实体111还包括用于将机器类型通信数据从移动通信数据分离的装置和/或用于使机器类型通信数据单独地从移动通信数据解码的装置。包括机器类型通信数据的数据信号的第二部分信号被进一步处理，例如，根据上文所描述的相应的应用实施例。
根据本发明优选的是，分割器设备21被配置为复制数据信号使得第一部分信号和第二部分信号是该数据信号的各自副本和/或被配置为通过电子频率滤波器使第一部分信号和第二部分信号分离。
优选地，机器类型通信数据被传输到基站实体111而未使用用户识别模块(SIM)。这特别意味着，通过该系统实现了“无SIM(SIM-less)预配置”。在此情境中，机器类型通信设备20包括一个用于识别机器类型通信设备20的标识符(设备-ID)。例如，该设备-ID是与机器类型通信设备20相关联的序列号，尤其是唯一的序列号。优选地，机器类型通信设备20被配置为用于生成(例如，通过固件)和传输签名信号，其中该签名信号优选地是在机器类型通信设备20和基站实体111之间传输的射频信号的叠加信号。例如，该签名信号是一个波形信号或与一个时隙相关联。优选地，与设备-ID和签名信号之间的链路或唯一关系有关的参考标识符被存储在机器通信设备中和/或基站实体111的签名设备26中。优选地，在最初部署机器类型通信设备20时将该参考标识符从机器类型通信设备20传输到基站实体111。基站实体111还包括用于通过基于已知的(即，预期的)签名信号的信号检测方法解码机器类型通信数据的检测和/或解码装置22。例如，通过该检测和/或解码装置22执行卷积解码方法以使机器类型通信数据从移动通信数据分离。优选地，该签名信号包括短脉冲的(相当规则的或精确的)重现，使得在相同的频带内单独地从一个与移动通信数据相关联的前景信号检测到一个与机器类型通信数据相关联的背景信号。优选地，该签名信号被配置为一个时不变信号。
基站实体111还包括用于根据存储在基站实体111的元件27内的路由表来路由与机器类型通信数据相关的通信量的路由装置。机器类型通信数据被提供到移动通信网络100内的本地应用25、本地储存器24和/或远程目的地。
根据本发明，基站实体111包括一个软件限定的无线电系统，其被部署例如在基站实体内或ITS(智能运输系统)路边单元内。优选地，该软件限定的无线电系统是一个无线电通信系统，其中通过个人计算机或嵌入式系统上的软件代替实施通常已经在硬件(例如，混频器、滤波器、放大器、调制器/解调器、检测器等)中实施的部件。
技术人员理解，用于特定信号签名的接收和解码功能优选地可以被实施在手持型设备(例如，智能手机)或专用单元(例如，用于农业应用，控制浇水或施肥)内，其中优选地在从传感器到基站实体的单向通信的情况下不需要中间系统或网络。
在图3中，示出了通过射频信号传输移动通信数据和/或机器类型通信的频谱分配的一个实施例，其中在此示出了频域(由参考符号f表示)。图3示出了第一频带a、第二频带b、第三频带c以及第四频带d，所述频带具体地由网络运营者拥有。每个频带a、b、c、d优选地与另一个基站实体111相关联。此外，每个频带a、b、c、d包括一个子范围x，被保留用于一个特定的机器类型通信应用(例如，网络范围)。此外，示出了另一个子范围y，该子范围被保留用于基站实体111的无线小区10内的一个专用机器类型通信应用，在此(仅)在频带c内。
在图4中，示出了一个简化协议的一个实施例。根据本发明，第一协议堆栈被使用或被应用以用于处理移动通信数据，且第二协议堆栈被使用或被应用以用于处理机器类型通信数据，其中与该第一协议堆栈相比，该第二协议堆栈不那么复杂和/或包括较少部件。图4示出了包括五个部段(在图4的实施例中由$标记分开)的第二协议堆栈的一个实施例。第一部段涉及消息的长度，其中该第一部段在此指示43个字符的长度。第二部段涉及设备类型或应用类型，其中该第二部段在此指示机器类型通信设备是一个温度传感器。第三部段涉及一个设备标识符(设备-ID)或序列号。第四部段包括数据，在此一个温度值。第五部段包括一个校验和值。

Claims (14)

1.一种用于在多个机器类型通信设备(20)和一个移动通信网络(100)之间传输机器类型通信数据的方法，
该移动通信网络(100)包括一个具有至少一个无线小区(10)的接入网络(110)和一个与该无线小区(10)相关联的基站实体(111)，所述基站实体(111)包括一个天线装置(119)，其中该天线装置(119)被用于传输所述机器类型通信数据，
其中该移动通信网络(100)向该移动通信网络(100)的移动用户(40)提供移动通信服务，所述移动通信服务涉及具有至少9.6kBd(9600比特每秒)的相当高的比特率的移动通信数据且使用所述基站实体(111)的该天线装置(119)，其中所述基站实体(111)和所述移动用户(40)之间的空中接口在至少一个频带内包括多个频率通道，以提供所述移动通信服务，
其中所述机器类型通信设备(20)传输射频电磁信号，所述射频电磁信号被所述基站实体(111)的该天线装置(119)接收，其中通过所述射频电磁信号，所述机器类型通信数据至少被传输向所述基站实体(111)，其中所述机器类型通信数据平均每至少60分钟的时间间隔具有至多1Bd(1比特每秒)的相当低的比特率，
其中所述射频电磁信号与所述至少一个频带的至少一个频率通道至少部分地且在频域内重叠，以提供该移动通信网络(100)的移动通信服务，
其中，在使用该天线装备(119)通过所述基站实体(111)接收到所述射频电磁信号之后，使所述机器类型通信数据从所述移动通信数据分离和/或使所述机器类型通信数据单独地从所述移动通信数据解码。
2.根据权利要求1所述的方法，其中第一协议堆栈被使用或被应用以用于处理所述移动通信数据，且第二协议堆栈被使用或被应用以用于处理所述机器类型通信数据，其中与该第一协议堆栈相比，该第二协议堆栈不那么复杂和/或包括较少部件。
3.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中所述射频电磁信号与用于向所述移动用户(40)提供所述移动通信服务的所述至少一个频率通道的重叠是在一个专属的和/或许可的频带或频率通道内的一个重叠。
4.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中机器类型通信数据的传输
--在从所述机器类型通信设备(20)向所述基站实体(111)的方向上单向发生，或
--在从所述机器类型通信设备(20)向另一种类型的机器类型通信设备(30)的方向上单向发生。
5.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中机器类型通信数据的传输在从所述机器类型通信设备(20)向所述基站实体(111)的方向上和在从所述基站实体(111)向所述机器类型通信设备(20)的方向上双向发生，使得：
--通过所述射频电磁信号将所述机器类型通信数据传输向所述基站实体(111)，和
--通过由所述基站实体(111)的该天线装置(119)传输的更多射频电磁信号将所述机器类型通信数据传输向所述机器类型通信设备(20)。
6.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中所述机器类型通信数据的传输仅在接收到通过所述基站实体(111)传输的一个导频信号时才发生，其中该导频信号尤其包含一个用于所述机器类型通信设备(20)的频率和/或传输调度分配。
7.一种用于在多个机器类型通信设备(20)和一个移动通信网络(100)之间传输机器类型通信数据的系统，该系统包括该移动通信网络(100)和所述多个机器类型通信设备(20)，
该移动通信网络(100)包括一个具有至少一个无线小区(10)的接入网络(110)和一个与该无线小区(10)相关联的基站实体(111)，所述基站实体(111)包括一个天线装置(119)，其中该天线装置(119)被配置用于传输所述机器类型通信数据，
其中该移动通信网络(100)被配置为向该移动通信网络(100)的移动用户(40)提供移动通信服务，所述移动通信服务涉及具有至少9.6kBd(9600比特每秒)的相当高的比特率的移动通信数据且使用所述基站实体(111)的该天线装置(119)，其中所述基站实体(111)和所述移动用户(40)之间的空中接口在至少一个频带内包括多个频率通道，以提供所述移动通信服务，
其中所述机器类型通信设备(20)被配置为传输射频电磁信号，所述射频电磁信号被所述基站实体(111)的该天线装置(119)接收，其中所述机器类型通信设备(20)被配置为使得通过所述射频电磁信号，所述机器类型通信数据至少被传输向所述基站实体(111)，其中所述机器类型通信数据平均每至少60分钟的时间间隔具有至多1Bd(1比特每秒)的相当低的比特率，
其中所述射频电磁信号与所述至少一个频带的至少一个频率通道至少部分地且在频域内重叠，以提供该移动通信网络(100)的移动通信服务，
其中，所述基站实体(111)被配置为，在使用该天线装备(119)通过所述基站实体(111)接收到所述射频电磁信号之后，使机器类型通信数据从所述移动通信数据分离和/或使机器类型通信数据单独地从所述移动通信数据解码。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述机器类型通信设备(20)和所述基站实体(111)被配置为使得，机器类型通信数据的传输在从所述机器类型通信设备(20)向所述基站实体(111)的方向上单向发生。
9.根据权利要求7所述的系统，其中所述机器类型通信设备(20)和所述基站实体(111)被配置为使得，机器类型通信数据的传输在从所述机器类型通信设备(20)向所述基站实体(111)的方向上和在从所述基站实体(111)向所述机器类型通信设备(20)的方向上双向传输使得：
--通过所述射频电磁信号将所述机器类型通信数据传输向所述基站实体(111)，和
--通过由所述基站实体(111)的该天线装置(119)传输的更多射频电磁信号将所述机器类型通信数据传输向所述机器类型通信设备(20)。
10.根据权利要求7到9中的一项所述的系统，其中所述基站实体(111)包括在该天线装置(119)和信号处理元件(113)之间为所述移动通信数据设置的一个分割器设备(21)。
11.一种机器类型通信设备(20)，适合于在根据权利要求7到10中的一项所述的系统中在该机器类型通信设备(20)和一个移动通信网络(100)之间传输机器类型通信数据。
12.一种移动通信网络(100)，适合于在根据权利要求7到10中的一项所述的系统中在多个机器类型通信设备(20)和该移动通信网络(100)之间传输机器类型通信数据。
13.一种程序，包括计算机可读程序代码，当在一个计算机上或在一个机器类型通信设备(20)上或在一个移动通信网络(100)的一个网络部件上或部分地在一个机器类型通信设备(20)上且部分地在一个移动通信网络(100)的一个网络部件上执行所述计算机可读程序代码时，所述计算机可读程序代码导致该计算机或该机器类型通信设备(20)和/或该移动通信网络(100)的该网络部件执行根据权利要求1到6中的一项所述的方法。
14.一种计算机程序产品，用于使一个机器类型通信设备(20)和一个移动通信网络(100)一起使用，该计算机程序产品包括一个存储在一个存储介质上的计算机程序，该计算机程序包括程序代码，当在一个计算机上或在一个机器类型通信设备(20)上或在一个移动通信网络(100)的一个网络部件上或部分地在一个机器类型通信设备(20)上且部分地在一个移动通信网络(100)的一个网络部件上执行所述程序代码时，所述程序代码导致该计算机或该机器类型通信设备(20)和/或该移动通信网络(100)的该网络部件执行根据权利要求1到6中的一项所述的方法。
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