CN107005931B - 用于切换成网络上的机器型通信覆盖增强模式的装置、方法以及计算机可读介质 - Google Patents

Abstract

本发明致力于提供用于切换成网络上的机器型通信(MTC)覆盖增强模式的装置、方法以及计算机可读介质。示例性方法包括以下步骤：确定针对来自所述网络的信号的信号质量；确定所述信号质量低于阈值质量水平，该阈值质量水平用于利用长期演进(LTE)协议来与所述网络通信；响应于确定所述信号质量低于所述阈值质量水平，将所述装置切换成所述MTC模式，并且利用所述LTE协议的MTC规范与所述网络进行通信，其中，所述装置包括非MTC装置。

Description

用于切换成网络上的机器型通信覆盖增强模式的装置、方法 以及计算机可读介质

技术领域

本发明涉及用于切换成网络上的机器型通信覆盖增强模式的装置、方法以及计算机可读介质。

背景技术

网络接入在某些地方或某些时候可能较差。较差的网络接入负面影响针对正在尝试连接至该网络的装置的用户体验。需要解决网络接入较差的这种情况。

发明内容

本发明的实施方式致力于提供用于将装置切换成网络上的机器型通信(“MTC”)覆盖增强模式的系统、方法以及计算机程序产品。示例性方法包括以下步骤：确定针对来自所述网络的信号的信号质量；确定所述信号质量低于阈值质量水平，该阈值质量水平用于利用长期演进(LTE)协议来与所述网络通信；并且响应于确定所述信号质量低于所述阈值质量水平，将所述装置切换成所述MTC模式，并且利用所述LTE协议的MTC规范与所述网络进行通信，其中，所述装置包括非MTC装置。如在此使用的，利用所述LTE协议的所述MTC规范与所述网络通信不需要断开与所述网络的现有LTE连接；相反，仅仅意味着在与所述网络的现有LTE连接上切换与所述网络通信的模式。

在一些实施方式中，所述信号质量通过所述装置确定。

在一些实施方式中，所述信号质量通过所述网络确定。

在一些实施方式中，所述非MTC装置包括以下中的至少一个：移动计算装置、非移动计算装置、移动电话、电视机、手表、或平板计算装置。

在一些实施方式中，所述方法还包括以下步骤：响应于确定所述信号质量低于所述阈值质量水平，确定所述装置不能利用所述LTE协议与所述网络通信。

在一些实施方式中，所述网络与由第三代合作伙伴计划(“3GPP”)规定的标准相关联。

在一些实施方式中，所述MTC模式在所述标准中被规定。

在一些实施方式中，将所述装置切换成所述MTC模式触发所述装置能够用于紧急接入。

在一些实施方式中，与所述MTC规范相关联的覆盖区域大于与所述LTE协议相关联的覆盖区域。

在一些实施方式中，所述方法还包括以下步骤：响应于确定所述信号质量不低于所述阈值质量水平，利用所述LTE协议与所述网络通信。

在一些实施方式中，所述方法还包括以下步骤：将所述装置登记为MTC装置。

在一些实施方式中，所述方法还包括以下步骤：确定所述装置是否能够利用所述LTE协议预占(camp on)所述网络。

在一些实施方式中，所述方法还包括以下步骤：响应于确定所述装置不能够利用所述LTE协议预占所述网络，将所述装置切换成所述MTC模式，并且利用所述LTE协议的所述MTC规范与所述网络进行通信。

在一些实施方式中，所述装置包括应用模块和蜂窝调制解调器。

在一些实施方式中，提供了一种用于切换成网络上的MTC覆盖增强模式的装置。所述装置包括：存储器；处理器；以及存储在所述存储器中的、能够通过所述处理器执行的模块，并且该模块被设置成：确定针对来自所述网络的信号的信号质量；确定所述信号质量低于阈值质量水平，该阈值质量水平用于利用LTE协议来与所述网络通信；响应于确定所述信号质量低于所述阈值质量水平，将所述装置切换成所述MTC模式，并且利用所述LTE协议的MTC规范与所述网络进行通信，其中，所述装置包括非MTC装置。

在一些实施方式中，所述装置还包括蜂窝调制解调器。

在一些实施方式中，所述切换功能被并入所述蜂窝调制解调器中。

在一些实施方式中，所述装置还包括应用模块，其中，所述切换功能未被并入所述应用模块中。

在一些实施方式中，所述装置还包括应用模块，其中，所述切换功能被并入所述应用模块中。

在一些实施方式中，提供了一种用于将装置切换成网络上的MTC覆盖增强模式的计算机程序产品。该计算机程序产品包括：包括一组代码的非暂时性计算机可读介质，该一组代码用于使计算机：确定针对来自所述网络的信号的信号质量；确定所述信号质量低于阈值质量水平，该阈值质量水平用于利用LTE协议来与所述网络通信；响应于确定所述信号质量低于所述阈值质量水平，将所述装置切换成所述MTC模式，并且利用所述LTE协议的MTC规范与所述网络进行通信，其中，所述装置包括非MTC装置。

附图说明

这样概括地对本发明的实施方式进行了描述，下面，对附图进行说明，其中：

图1是根据本发明实施方式的示例性覆盖区域；

图2A和图2B是根据本发明实施方式的示例性装置实现；

图3是根据本发明实施方式的、用于切换成MTC覆盖增强模式的示例性方法。

具体实施方式

下面，可以参照附图，对本发明实施方式进行更全面描述，其中，示出了本发明的一些而非全部实施方式。实际上，本发明可以按许多不同形式具体实施，而不应视为对在此阐述的实施方式进行限制；相反的是，提供这些实施方式，以使本公开可以满足可应用法定要求。贯穿全文，相同标号指相同部件。

装置可以被称为节点或用户设备(“UE：)。出于发送和接收数据的目的，该装置可以连接到无线局域网(“WLAN”)或蜂窝网络(包括3GPP的演进)LTE版本和第5代(“5G”)LTE版本)。本文描述的任何网络可以具有一个或更多个基站(“BS”)和/或接入点(“AP”)。

在3GPP LTE规范的未来版本中，针对MTC，将指定分离的操作模式。MTC是指能够在没有人为干预或启用的情况下彼此通信的机器。针对该操作模式的目标是处理低数据速率通信(例如，小于阈值数据速率)。与支持当前3GPP LTE标准的移动设备芯片组相比，可以以更低的成本生产支持这种分离操作模式的移动装置芯片组。MTC能够实现针对网络的增强覆盖。本发明并入协议变化，其改进针对网络控制信道的有效链路预算(大约～10dB)，由此，改进装置处于网络(例如，LTE网络)的覆盖区域内的概率。

MTC装置是被配备用于MTC或机器至机器(“MTM”)通信的一类装置(例如，传感器、测量系统等)。本文描述的功能可以并入任何非MTC装置(例如，智能电话、平板电脑，或任何其它移动装置)中，使得该装置可以具体利用MTC模式或增强覆盖模式来请求网络接入。非MTC装置是需要人为干预或启用以与另一装置建立通信的装置。因此，本发明使得非MTC装置能够在其中正常网络接入(即，传统LTE接入)因较差的网络覆盖而不可用的网络上进行通信。

本发明使得无MTC能力的装置能够利用3GPP MTC覆盖增强模式来改善网络覆盖。如下所述，在一些实施方式中，MTC覆盖增强模式可以被用于紧急接入。紧急接入是指其中装置可以与选定接收方建立通信或接收来自选定接收方的通信的情况。在一些实施方式中，当针对选定区域的网络利用率变得等于或大于阈值接入水平时，可以调用紧急接入情形。这可能在与特定区域相关联的重大事故(例如，建筑物中的火灾)之后立即发生。在一些实施方式中，在触发装置上的紧急接入模式的紧急接入情形下，该装置可能被限制到某些应用(例如，该装置能够发起与预定列表的接收方通信或接收来自预定列表的接收方的通信请求)。本发明不限于仅在紧急接入情形下的覆盖增强，而是可以适用于该装置需要更广泛的覆盖区域的任何情形。

下面，参照图1，图1例示了本发明所致力于解决的覆盖情况。图1例示了与从基站110(例如，LTE基站)到装置的距离相关的网络覆盖。传统LTE覆盖区域120小于MTC增强覆盖区域130。装置可能能够在该覆盖区域内接入该网络(即，建立到基站的无线电链路)，而不能在覆盖区域周边之外接入该网络。利用同一移动装置，增强覆盖MTC协议考虑到更差的链路预算以便接入该网络(即，基站)。本发明考虑到任何装置(例如，LTE装置)以包括利用MTC模式的功能。然而，在一些实施方式中，限制可能应用至对MTC模式的使用，例如，MTC模式仅被用于紧急服务。

如前所述，本发明提出了对3GPP规范的修改。该修改将指定任何装置类别将被允许利用为MTC指定的协议设置。该修改另外将指定MTC协议可以被用于增强覆盖情况。可以将另一些限制应用至该规范，例如，非MTC装置除了某些情况(例如，紧急情况)之外不可以利用MTC协议的限制，或者非MTC装置在所测量无线电链路质量等于或大于阈值质量水平的情况下可能需要切换至普通LTE功能的限制。无线电链路质量是指装置与网络之间的链路质量。该阈值质量水平可以由该网络信令，并且其可以耦合至滞后参数以避免乒乓(ping-pong)效应。乒乓效应是指装置在与网络相关联的多个AP之间持续切换的情况。

下面，参照图2A和2B，这些图例示了本发明在装置中的实现。在该装置内，该功能可以直接作为蜂窝调制解调器(图2A)的一部分实现，或者在蜂窝调制解调器和在应用域内的操作系统两者中实现(图2B)。图2A例示了包括应用模块220和蜂窝调制解调器230的装置210。在图2A中，应用模块220不被修改以支持MTC能力，但蜂窝调制解调器230被修改以支持MTC能力。蜂窝调制解调器230具有传统的LTE和MTC能力235，并且MTC模式切换模块236能够切换成MTC模式和从MTC模式切换。

图2B例示了包括应用模块270和蜂窝调制解调器280的装置260。在图2B中，应用模块270被修改成使得MTC模式切换模块286被并入到应用模块270中。蜂窝调制解调器280也被修改成使得蜂窝调制解调器280具有传统的LTE和MTC能力285。装置210和260中的每一个还包括通信接口、存储器、以及处理器(图中未示出)。应用模块220或270被存储在存储器中，可通过处理器执行，被设置成与蜂窝调制解调器230或280进行交互并执行本文描述的各种处理。

下面，参照图3，图3呈现了针对装置内的增强覆盖MTC接入的处理流程。在框310处，该装置(或者另选地，网络)确定该装置所经历的信号质量是否等于或大于用于利用LTE协议与网络通信的阈值质量水平。如果该装置所经历的信号质量等于或大于该阈值质量水平，则该装置使用LTE协议来接入或与网络通信(框340)。利用LTE协议包括启用与LTE协议相关联的物理电路。如果该装置所经历的信号质量不等于或大于该阈值质量水平，则该装置使用LTE MTC覆盖增强模式来接入网络或与网络通信(框320)。利用LTE MTC覆盖增强模式包括启用与LTE MTC覆盖增强模式相关联的物理电路。在一些实施方式中，与LTE协议相关联的物理电路不同于与LTE MTC覆盖增强模式相关联的物理电路。在框330处，在利用LTE协议接入网络的同时，该装置(或者另选地，网络)确定该装置是否能够使用LTE协议预占该网络(即，该装置是否能够保持对网络的连续不间断接入达预定时段)。如果该装置能够利用LTE协议预占该网络，则该装置继续使用LTE协议来接入该网络或与该网络通信(框340)。如果该装置不能够利用LTE协议预占该网络，则该装置切换成利用LTE MTC覆盖增强模式来接入网络或与网络通信(框320)。图3中描述的特征可以在非MTC装置中实现，而不管MTC规范是否被包括在LTE协议中。

作为示例，利用LTE功能的装置可能因网络质量差(即，该装置与网络之间的无线电链路低于阈值质量水平)而不能够接入网络。该装置可以直接确定较差的网络质量，或者网络可以向装置发送质量度量，使该装置能够确定较差的网络质量。基于LTE协议中的MTC规范，该装置可以触发其调制解调器(或者该网络可以触发该装置以触发其调制解调器)，以切换成MTC覆盖增强模式。该装置将需要实现MTC规范的部分(例如，所有部分)。例如，该装置将需要登记为MTC装置。

本发明不限于任何特定类型的装置(MTC装置或者非MTC装置)。如在此使用的，装置还可以被称为UE、系统、或设备。装置的示例包括移动电话或其它移动计算装置、移动电视机、膝上型计算机、智能屏幕、平板计算机或平板电脑、便携式台式计算机、电子阅读器、扫描仪、便携式媒体装置、游戏装置、摄像机或其它图像拍摄装置、头戴式受话器、耳戴式受话器、手表、带子(例如，腕带)或其它可佩戴装置，或者其它便携式计算或非计算装置。

本文描述的每一个处理器通常包括用于实现音频、可视、和/或逻辑功能的电路。例如，该处理器可以包括数字信号处理器装置、微处理器装置、以及各种模拟数字转换器、数字从模拟转换器、以及其它支持电路。该处理器所驻留的系统的控制和信号处理功能可以根据它们的相应能力在这些装置之间分配。该处理器还可以包括用于至少部分地基于其计算机可执行程序代码部分来操作一个或更多个软件程序的功能，其例如可以存储在存储器中。

每个存储器可以包括任何计算机可读介质。例如，存储器可以包括易失性存储器，如具有用于临时存储数据的高速缓存区的易失性随机存取存储器(“RAM”)。存储器还可以包括非易失性存储器，其可以被嵌入和/或可以是可移除的。该非易失性存储器可以例外或另选地包括EEPROM、闪速存储器等。该存储器可以存储由其所驻留的系统使用的任一条或更多条信息和数据，以实现该系统的功能。

参照本文描述的任何实施方式描述的各个特征可应用于在此描述的任何其它实施方式。如在此使用的，术语数据和信息可以互换使用。尽管上面刚对本发明的许多实施方式进行了描述，但本发明可以按许多不同形式具体实施，而不应视为对在此阐述的实施方式进行限制；相反的是，提供这些实施方式，以使本公开满足可应用法定需求。而且，应当明白，在可能的情况下，在此描述和/或设想的本发明的任何实施方式的任何优点、特征、功能、装置、和/或可操作方面都可以被包括在本文所描述和/或设想的本发明的任何其它实施方式中，反之亦然。另外，在可能的情况下，在此按单数形式表达的任何术语意指也包括多数形式，反之亦然，除非另外加以明确规定。如在此使用的，“至少一个”应当意指“一个或更多个”并且这些短语可互换。因此，术语“一”应当意指“至少一个”或“一个或更多个”，即使在此也使用了短语“一个或更多个”或“至少一个”。贯穿全文，相同标号指相同部件。

如本领域普通技术人员鉴于本公开应当清楚，本发明可以包括和/或具体实施为装置(例如，包括，系统、机器、装置、计算机程序产品等)，方法(例如，包括，商业方法、计算机实现处理等)，或者前述的任一组合。因此，本发明的实施方式可以采取以下形式：全部商业方法实施方式、全部软件实施方式(包括固件、常驻软件、微代码、存储过程等)、全部硬件实施方式，或者组合商业方法、软件，以及硬件方面的实施方式(在此通常可以称为“系统”)。而且，本发明的实施方式可以采取计算机程序产品的形式，其包括其中存储有一个或更多个计算机可执行程序代码部分的计算机可读存储介质。如在此使用的，处理器(其可以包括一个或更多个处理器)可以“被设置成”按多种方式来执行特定功能，例如，包括使一个或更多个通用电路通过执行在计算机可读介质中具体实施的一个或更多个计算机可执行程序代码部分来执行该功能，和/或使一个或更多个专用电路执行该功能。

应当明白，可以利用任何合适的计算机可读介质。该计算机可读介质可以包括但不限于，非暂时性计算机可读介质，如有形的电子、磁性、光学、电磁、红外、和/或半导体系统、装置、和/或其它设备。例如，在一些实施方式中，该非暂时性计算机可读介质包括有形介质，如便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(“ROM”)、可擦除可编程只读存储器(“EPROM”或闪速存储器)、光盘只读存储器(“CD-ROM”)，和/或某些其它有形光学和/或磁性存储介质。然而，在本发明的其它实施方式中，该计算机可读介质可以是暂时性的，举例来说，如包括其中具体实施的计算机可执行程序代码部分的传播信号。

用于执行本发明的操作的一个或更多个计算机可执行程序代码部分可以包括面向对象编程语言、脚本编程语言、和/或非脚本编程语言，举例来说，如Java、Perl、Smalltalk、C++、SAS、SQL、Python、Objective C、JavaScript等。在一些实施方式中，用于执行本发明实施方式的操作的该一个或更多个计算机可执行程序代码部分采用常规过程化编程语言来编写，如“C”编程语言和/或类似编程语言。该计算机程序代码另选地或另外采用一个或更多个多范式编程语言来编程，举例来说，如F#。

本发明的一些实施方式在此参照装置和/或方法的流程图例示和/或框图进行描述。应当明白，该流程图例示和/或框图中包括的每一个框和/或该流程图例示和/或框图中包括的框的组合可以通过一个或更多个计算机可执行程序代码部分来实现。该一个或更多个计算机可执行程序代码部分可以提供给通用计算机、专用计算机、和/或某一其它可编程信息处理装置的处理器，以便生成特定机器，以使经由该计算机和/或其它可编程信息处理装置的处理器执行的该一个或更多个计算机可执行程序代码部分创建用于实现由该流程图和/或框图框表示的步骤和/或功能的机制。

该一个或更多个计算机可执行程序代码部分可以存储在暂时和/或非暂时性计算机可读介质(例如，存储器等)中，其可以引导、指令、和/或使计算机和/或其它可编程信息处理装置按特定方式起作用，以使存储在该计算机可读介质中的该计算机可执行程序代码部分生成包括实现在该流程图和/或框图框中指定的步骤和/或功能的指令机制的制造品。

该一个或更多个计算机可执行程序代码部分还可以加载到计算机和/或其它可编程信息处理装置上，以使在该计算机和/或其它可编程装置上执行一系列可操作步骤。在一些实施方式中，这生成计算机实现处理，以使在该计算机和/或其它可编程装置上执行的该一个或更多个计算机可执行程序代码部分提供用于执行在该流程图中指定的步骤和/或在该框图框中指定的功能的可操作步骤。另选的是，计算机实现步骤可以与操作员和/或人实现步骤组合和/或替换，以便执行本发明的实施方式。

虽然已经对特定示例性实施方式进行了描述并且在附图中进行了示出，但要明白的是，这种实施方式仅仅是例示性的，而非针对本宽泛发明的限制，并且本发明不限于所示和描述的具体构造和布置，因为除了上面段落中阐述的那些以外，各种其它改变、组合、省略、修改以及置换都是可以的。本领域技术人员应当清楚，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以设置刚描述的实施方式的各个改变例、修改例、以及组合例。因此，要明白的是，在随附权利要求书的范围内，本发明可以不同于如在此具体描述地实践。

Claims (15)

1.一种用于将装置(210；260)切换成网络上的机器型通信MTC覆盖增强模式的方法，该方法包括以下步骤：

确定针对来自所述网络的信号的信号质量；

确定所述信号质量低于阈值质量水平，该阈值质量水平用于利用长期演进LTE协议通过到所述网络的LTE连接来与所述网络通信；

响应于确定所述信号质量低于所述阈值质量水平，将所述装置切换成所述MTC覆盖增强模式，并且利用所述LTE协议的MTC规范通过到所述网络的所述LTE连接与所述网络进行通信，其中，所述装置包括非MTC装置，其中，与所述MTC覆盖增强模式相关联的覆盖区域(130)大于与所述LTE协议相关联的覆盖区域(120)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信号质量通过所述装置(210；260)或所述网络确定。

3.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法还包括以下步骤：响应于确定所述信号质量低于所述阈值质量水平，确定所述装置(210；260)不能利用所述LTE协议与所述网络通信。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，将所述装置(210；260)切换成所述MTC模式触发所述装置能够用于紧急接入。

5.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法还包括以下步骤：响应于确定所述信号质量不低于所述阈值质量水平，利用所述LTE协议与所述网络通信。

6.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法还包括以下步骤：将所述装置(210；260)登记为MTC装置。

7.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法还包括以下步骤：确定所述装置(210；260)是否能够利用所述LTE协议预占所述网络。

8.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括以下步骤：响应于确定所述装置(210；260)不能够利用所述LTE协议预占所述网络，将所述装置(210；260)切换成所述MTC覆盖增强模式，并且利用所述MTC规范与所述网络进行通信。

9.一种用于切换成网络上的机器型通信MTC覆盖增强模式的装置(210；260)，该装置包括：

存储器；

处理器；以及

存储在所述存储器中的、能够通过所述处理器执行的模块，并且该模块被设置成：

确定针对来自所述网络的信号的信号质量；

确定所述信号质量低于阈值质量水平，该阈值质量水平用于利用长期演进LTE协议通过到所述网络的LTE连接来与所述网络通信；

响应于确定所述信号质量低于所述阈值质量水平，将所述装置(210；260)切换成所述MTC覆盖增强模式，并且利用所述LTE协议的MTC规范通过到所述网络的所述LTE连接与所述网络进行通信，其中，所述装置(210；260)包括非MTC装置，其中，与所述MTC覆盖增强模式相关联的覆盖区域(130)大于与所述LTE协议相关联的覆盖区域(120)。

10.根据权利要求9所述的装置(210；260)，所述装置还包括蜂窝调制解调器(230；280)。

11.根据权利要求10所述的装置(210)，其中，所述切换功能(236)被并入所述蜂窝调制解调器(230)中。

12.根据权利要求9到11中的任一项所述的装置(210)，所述装置还包括应用模块(220)，其中，所述切换功能(236)未被并入所述应用模块(220)中。

13.根据权利要求9或权利要求10所述的装置(260)，所述装置还包括应用模块(270)，其中，所述切换功能(286)被并入所述应用模块(270)中。

14.根据权利要求9到11中的任一项所述的装置(210；260)，其中，所述模块被设置成执行根据权利要求1到8中的任一项所述的方法。

15.一种包括代码的非暂时性计算机可读介质，所述代码当由计算机运行时使所述计算机执行以下操作以用于将装置(210；260)切换成网络上的机器型通信MTC覆盖增强模式：

确定针对来自所述网络的信号的信号质量；

确定所述信号质量低于阈值质量水平，该阈值质量水平用于利用长期演进LTE协议通过到所述网络的LTE连接来与所述网络通信；

响应于确定所述信号质量低于所述阈值质量水平，将所述装置(210；260)切换成所述MTC覆盖增强模式，并且利用所述LTE协议的MTC规范通过到所述网络的所述LTE连接与所述网络进行通信，其中，所述装置(210；260)包括非MTC装置，其中，与所述MTC覆盖增强模式相关联的覆盖区域(130)大于与所述LTE协议相关联的覆盖区域(120)。

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