TWI469600B - Method of message - based transmission - Google Patents

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TWI469600B TW101132542A TW101132542A TWI469600B TW I469600 B TWI469600 B TW I469600B TW 101132542 A TW101132542 A TW 101132542A TW 101132542 A TW101132542 A TW 101132542A TW I469600 B TWI469600 B TW I469600B
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Description

基於模式的消息傳輸的方法
本發明涉及一種消息傳輸的方法，尤其涉及一種基於模式的消息傳輸的方法。
機器類型通信MTC(Machine Type Communication)是在長期演進LTE(Long Term Evolution)系統中新引入的專案。LTE是基於OFDM的系統，其在通信時需要建立信令的連接，分配資源，並在指定的資源上進行通信。在LTE系統中，信令與資料有一定的匹配關係，為了傳輸資料，需要許多信令的交互。不同於人與人通信，例如語言通信、上網，在MTC中，所需要傳輸的消息的資料量比較小，例如機器僅需要上報一個參數(例如，溫度、電錶讀數等)。
對於人與人通信而言，由於所需要傳輸的資料量很大，所以信令比例相對較小。而對於MTC，由於所需要傳輸的資料量較小，所以信令將會占很大的比重，這將會引起信令的過載以及經濟性問題。例如，即使僅發送一條資料量較小的消息，也需要消耗大量比例的信令。
這將引起以下情況。例如，對於MTC中的用戶設備UE(User Equipment)間的資料的傳輸，雖然系統可以支援用戶的資料的傳輸，但是卻不能負擔信令，即在信令層面上只能支援較少的用戶。由此引發的信令的過載問題也 將影響通信的效率。
另一方面，由於資料以及信令的傳輸都將經由物理下行控制通道PDCCH(Physical Downlink Control Channel)信令調用。然而，PDCCH資源是有限的，並且是整個細胞共用的。在調度期間，由MTC引發的信令比資料具有更高的優先順序。因此，MTC引發的巨大的信令開銷可能會佔用過多的資源，甚至消耗完所有的PDCCH資源並帶來嚴重的後果，例如這將影響細胞內其他用戶的通信，使其他用戶的通信受限制，例如，已經進行語音通信的用戶可能會掉線。
可見，現有技術存在的缺點在於，對於MTC而言，信令的開銷較大，即使傳輸較少的資料也將消耗很多信令，同時這將影響細胞內總的資源，例如PDCCH資源的分配。過多的信令的開銷將限制細胞內其他用戶通信，所以如何降低信令的開銷是個挑戰性的問題。
因為細胞中許多MTC的用戶設備(UE)運行著某個特定的應用或業務，可能其用戶數很大，但應用是單一的，並且每當MTC的UE存取網路時，從存取、安全認證、上傳資料至釋放鏈結，它們常常總是執行相類似的操作，所以由其引發的通信是基於相同的流程，由此可以為該些消息傳輸預先確定模式。
所以基於這個基礎，為了解決現有技術中存在的上述 問題，本發明提供了一種在用戶設備中進行基於模式的消息傳輸的方法，所述用戶設備由基地台服務，所述方法包括：A.將所述用戶設備的設備標識發送給所述基地台；B.從所述基地台接收模式資訊，所述模式資訊由所述基地台確定；以及C.基於所述模式資訊，與所述基地台進行消息傳輸。
根據本發明的一個實施例，所述模式資訊包括與所述消息傳輸相關聯的至少一個參數，所述參數包括消息延遲、消息大小中的至少一個。
本發明還提供了一種在基地台中進行基於模式的消息傳輸的方法，用戶設備由所述基地台服務，所述方法包括：A.從所述用戶設備接收所述用戶設備的設備標識；B.根據所述設備標識，為所述用戶設備確定模式資訊；C.將所述模式資訊發送給所述用戶設備；以及D.基於所述模式資訊，與所述用戶設備進行消息傳輸。
根據本發明的一個實施例，所述步驟B還包括，所述基地台預先儲存有所述設備標識和與所述設備標識相對應的所述模式資訊，並根據所述設備標識，為所述用戶設備確定模式資訊。
根據本發明的一個實施例，所述模式資訊包括與所述消息傳輸相關聯的至少一個參數，所述參數包括消息延遲、消息大小中的至少一個。
本發明還提供了一種在用戶設備中進行基於模式的消息傳輸的方法，所述用戶設備由基地台服務，所述方法包 括：A.藉由所述基地台的廣播，從所述基地台接收系統資訊，所述系統資訊包括各個用戶設備的設備標識以及相應的模式資訊；以及B.根據所述設備標識，從所述系統資訊中選擇相應的所述模式資訊，以基於所述模式資訊與所述基地台進行消息傳輸。
根據本發明的一個實施例，所述系統資訊還包括業務標識，所述用戶設備根據所述設備標識以及所述業務標識，從所述系統資訊中選擇相應的所述模式資訊，以基於所述模式資訊與所述基地台進行消息傳輸。
根據本發明的一個實施例，所述模式資訊包括與所述消息傳輸相關聯的至少一個參數，所述參數包括消息延遲、消息大小中的至少一個。
本發明還提供了一種在基地台中進行基於模式的消息傳輸的方法，用戶設備由所述基地台服務，所述方法包括：A.向各個用戶設備廣播系統資訊，所述系統資訊包括各個用戶設備的設備標識以及相應的模式資訊；以及B.基於所述用戶設備所選擇的模式資訊，與所述用戶設備進行消息傳輸。
根據本發明的一個實施例，所述系統資訊還包括業務標識，以便於所述用戶設備根據所述設備標識以及所述業務標識，從所述系統資訊中選擇相應的所述模式資訊，以基於所述模式資訊與所述基地台進行消息傳輸。
根據本發明的一個實施例，所述模式資訊包括與所述消息傳輸相關聯的至少一個參數，所述參數包括消息延遲 、消息大小中的至少一個。
本發明還提供了一種在用戶設備中進行基於模式的消息傳輸的方法，所述用戶設備由基地台服務，所述方法包括：A.將模式資訊發送給所述基地台；B.從所述基地台接收經所述基地台確認的和/或更改的模式資訊；以及C.基於所述經所述基地台確認的和/或更改的模式資訊，與所述基地台進行消息傳輸。
根據本發明的一個實施例，所述模式資訊包括與所述消息傳輸相關聯的至少一個參數，所述參數包括消息延遲、消息大小中的至少一個。
本發明還提供了一種在基地台中進行基於模式的消息傳輸的方法，所述用戶設備由基地台服務，所述方法包括：A.從所述用戶設備接收模式資訊；B.根據實際條件，確認和/或更改所述模式資訊；C.將所述確認的和/或更改的模式資訊發送給所述用戶設備；以及D.基於所述確認的和/或更改的模式資訊，與所述用戶設備進行消息傳輸。
根據本發明的一個實施例，所述模式資訊包括與所述消息傳輸相關聯的至少一個參數，所述參數包括消息延遲、消息大小中的至少一個；和/或所述實際條件包括當前物理資源的分配情況、實際的協定流程、處理延遲中的至少一個。
藉由採用本發明較佳的實施例，基地台(eNB)為各個MTC的UE運行的相類似或相同的業務預先制定傳輸模式或與各個MTC的UE預先協商傳輸模式，這些傳輸 模式是基於MTC的UE的標識、應用或業務的。當基地台制定或獲知MTC的UE將要進行的消息傳輸的模式，即模式資訊時，就可以確定信令以及資料的傳輸過程。以這種方式，能夠以預定的方式處理餘下將要執行的傳輸，無論是信令還是資料的傳輸，這就意味著可以大量節省資源的調用，也就大大減小了信令的開銷。
同時，根據本發明的另一較佳的實施例，藉由對模式的優化設計，能夠將確認消息和後續信令和/或資料封裝在同一資料包中發送或接收，這就進一步地節省了資源，能夠在總體上大大改善信令的利用效率，降低了信令的開銷，同時方便了細胞中其他用戶間的各種通信，提高了經濟效率並節約了成本。
本發明的各個方面將藉由下文中的具體實施例的說明而更加清晰。
圖1示出了現有技術中MTC的UE與基地台進行消息傳輸的示意圖。如圖所示，該過程為UE存取網路直至無線資源控制RRC(Radio Resource Control)連接釋放的過程，因為基地台並不知道每條消息的發送間隔以及內容等具體情況，所以每次傳輸信令或資料，都需要調用系統的資源。如圖1所示，一共具有24個消耗PDCCH信令資源的消息，這就意味著傳輸一個資料包需要增加24倍的負載。如果MTC的UE還啟動了例如安全的其他功能 ，則還需要更多的信令交互步驟。此外，當傳輸延遲或重新傳輸時，則也需要更多的信令交互。因此，在實際中，往往還需要消耗更多的PDCCH信令資源。這就更加大了信令的開銷，引發了許多嚴重的問題。
然而，正如前文所述，MTC的UE往往執行相同和/或相類似的應用和/或業務，其所經歷的通信的流程往往是相同的。所以，可以針對不同的和/或相同的UE的相同和/或相類似的業務，例如一個典型的應用(例如，水錶上報讀數)來制定一個傳輸模式(即，對於業務單一的UE，可以根據設備標識來制定相應的傳輸模式，而對於多業務的UE，可以根據設備標識和其當前的業務標識來制定相應的傳輸模式)，確定其的模式資訊，該模式資訊可以對必將進行的消息(資料、信令)的交換進行預定義，該模式資訊例如包括與消息傳輸相關聯的至少一個參數，該參數例如包括但不限於交換的每條消息的大小、每條消息間的延遲等。例如，對於圖1中所示出的消息傳輸示意圖，該模式資訊可以包括圖中的消息的大小，以及消息間的延遲。以這種方式，基地台可以預知整個通信的流程以及內容(例如，獲知每條消息該什麽時候發送，以及每條消息的內容等)，因而不用再對每條消息進行調度，而是在當模式確定後，只需在以該模式開始通信的首條消息時進行調度。由此可見，藉由本發明的基於模式的消息傳輸，能夠大大節省信令的開銷，節約資源。
圖2示出了根據本發明的一個實施例的一種基於模式 的消息傳輸的方法的系統方法的示意圖。在步驟S20中，UE將設備標識發送給基地台，例如可以藉由在圖1中在Msg3 RRC連接請求中將國際移動用戶識別碼IMSI(International Mobile Subscriber Identification Number)發送給基地台來實現該發送步驟，同時，在該步驟中基地台從UE接收UE的設備標識。
在步驟S21中，基地台根據所接收到的設備標識，針對該UE所屬於的類型，為該UE確定模式資訊。在一個較佳的實施例中，基地台預先儲存有設備標識和與設備標識相對應的模式資訊，以此可以根據設備標識，為用戶設備確定模式資訊，該模式資訊例如包括但不限於交換的每條消息的大小、每條消息間的延遲等。
在步驟S22中，基地台將所確定的模式資訊發送給UE，例如可以在RRC連接建立中將所確定的模式資訊發送給UE，同時，在該步驟中UE從基地台接收該模式資訊。在一個較佳的實施例中，基地台可以將模式資訊作為服務品質QoS(Quality of Service)的一部分發送給UE。
在步驟S23中，基於該模式資訊，UE與基地台開始消息傳輸，例如圖1中的編號3至編號24的消息傳輸。由於基地台預先獲悉了將要進行的消息傳輸的具體步驟，例如發送時間、發送內容、時間間隔等，所以只需要對其進行一次調用，從而不再需要對餘下的每條消息的傳輸進行調度，這大大節省了信令資源。
圖3和4示出了根據本發明的另一個實施例的一種基於模式的消息傳輸的方法的在用戶設備以及基地台端的流程圖。在步驟S30中，基地台向各個UE廣播系統資訊，該系統資訊包括各個用戶設備的設備標識以及相應的模式資訊。在步驟S40中，各個UE藉由基地台的廣播，從基地台接收該系統資訊。
在步驟S41中，用戶設備根據設備標識，從系統資訊中選擇相應的模式資訊，以基於該模式資訊與基地台進行消息傳輸。在步驟S31中，基地台基於用戶設備所選擇的模式資訊，與該用戶設備進行消息傳輸。例如，用戶設備可以在RRC連接請求中將所選擇的模式資訊發送給基地台，以此來和基地台進行基於模式的通信。
該模式資訊例如包括與消息傳輸相關聯的至少一個參數，例如包括但不限於交換的每條消息的大小、每條消息間的延遲等。
在一個較佳的實施例中，該系統資訊還可以包括業務標識。該業務標識對應用戶設備可以執行的各種業務。如果用戶設備具有多種業務，則其可以根據系統資訊中的設備標識以及業務標識，從系統資訊中選擇相應的模式資訊，以基於該模式資訊與基地台進行消息傳輸。
圖5示出了根據本發明的又一個實施例的一種基於模式的消息傳輸的方法的系統方法的示意圖。在步驟S50中，用戶設備將模式資訊發送給基地台，例如，在RRC連接請求中將模式資訊發送給基地台，基地台從用戶設備接 收該模式資訊。該模式資訊由用戶設備根據其具有的業務，以及消息的具體內容和大小而制定，可以包括但不限於交換的每條消息的大小、每條消息間的延遲等。
在步驟S51中，基地台根據實際條件，確認和/或更改所接收的模式資訊。該實際條件可以包括當前物理資源的分配情況、實際的協定流程、處理延遲中的至少一個。
在步驟S52中，基地台將經確認的和/或更改的模式資訊發送給用戶設備，用戶設備從基地台接收該經基地台確認的和/或更改的模式資訊。
在步驟S53中，基地台以及用戶設備基於該經基地台確認的和/或更改的模式資訊進行消息傳輸。
在本發明的另一較佳的實施例中，用戶設備與基地台可以藉由共用的資料庫而預先獲知模式資訊，並根據該模式資訊來進行消息傳輸。替代地，用戶設備與基地台可以根據預先制定的協定來確定模式資訊，以基於該模式資訊來進行消息傳輸。
在本發明的又一較佳的實施例中，用戶設備在首次與基地台進行資料傳輸時，可以與基地台協商模式資訊。而在以後與基地台進行資料傳輸時，則可以直接運用該模式資訊，與基地台進行資料傳輸。
對於以上各項實施例，都可以根據消息傳送的具體內容而預先設置消息的大小，以及可以根據實際的應用，適當地設置每條消息的延遲，可以將重傳、每條消息的後臺的處理時間等因素考慮在內。此外，藉由對模式的優化設 計，能夠將確認消息和後續信令和/或資料封裝在同一資料包中發送或接收，這就進一步地節省了資源，能夠在總體上大大改善信令的利用效率，降低了信令的開銷，同時方便了細胞中其他用戶間的各種通信，提高了經濟效率並節約了成本。
附加地，當有消息傳輸失敗時，基地台可以基於MTC的用戶設備的細胞無線網路臨時標識C-RNTI(Cell Radio Network Temporary Identifier)使用混合自動重傳請求HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)，而不影響整個流程的進行。因為可以將每個消息傳輸的延遲適當地設置以相容由可能的HARQ重傳所引起的延遲。
需要說明的是，上述實施例僅是示範性的，而非對本發明的限制。任何不背離本發明精神的技術方案均應落入本發明的保護範圍之內，這包括使用在不同實施例中出現的不同技術特徵，各種特徵以及實施例可以進行組合，以取得有益效果。此外，不應將申請專利範圍中的任何圖式元件符號視為限制所涉及的申請專利範圍；“包括”一詞不排除其他申請專利範圍或說明書中未列出的裝置或步驟。
藉由閱讀參照圖式所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其他特徵、目的和優點將會變得更加明顯： 圖1示出了現有技術中MTC的UF與基地台進行消息傳輸的示意圖；圖2示出了根據本發明的一個實施例的一種基於模式的消息傳輸的方法的系統方法的示意圖；圖3和4示出了根據本發明的另一個實施例的一種基於模式的消息傳輸的方法的在基地台以及用戶設備端的流程圖；以及圖5示出了根據本發明的又一個實施例的一種基於模式的消息傳輸的方法的系統方法的示意圖。
在圖中，貫穿不同的示圖，相同或類似的圖式元件符號表示相同或相對應的部件或特徵。

Claims (15)

  1. 一種在用戶設備中進行基於模式的消息傳輸的方法，該用戶設備由基地台服務，該方法包括：A.將該用戶設備的設備標識發送給該基地台；B.從該基地台接收模式資訊，該模式資訊由該基地台確定；以及C.基於該模式資訊，與該基地台進行消息傳輸。
  2. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中，該模式資訊包括與該消息傳輸相關聯的至少一個參數，該參數包括消息延遲、消息大小中的至少一個。
  3. 一種在基地台中進行基於模式的消息傳輸的方法，用戶設備由該基地台服務，該方法包括：A.從該用戶設備接收該用戶設備的設備標識；B.根據該設備標識，為該用戶設備確定模式資訊；C.將該模式資訊發送給該用戶設備；以及D.基於該模式資訊，與該用戶設備進行消息傳輸。
  4. 根據申請專利範圍第3項的方法，其中，該步驟B還包括，該基地台預先儲存有該設備標識和與該設備標識相對應的該模式資訊，並根據該設備標識，為該用戶設備確定該模式資訊。
  5. 根據申請專利範圍第3或4項的方法，其中，該模式資訊包括與該消息傳輸相關聯的至少一個參數，該參數包括消息延遲、消息大小中的至少一個。
  6. 一種在用戶設備中進行基於模式的消息傳輸的方法 ，該用戶設備由基地台服務，該方法包括：A.藉由該基地台的廣播，從該基地台接收系統資訊，該系統資訊包括各個用戶設備的設備標識以及相應的模式資訊；以及B.根據該設備標識，從該系統資訊中選擇相應的該模式資訊，以基於該模式資訊與該基地台進行消息傳輸。
  7. 根據申請專利範圍第6項的方法，其中，該系統資訊還包括業務標識，該用戶設備根據該設備標識以及該業務標識，從該系統資訊中選擇相應的該模式資訊，以基於該模式資訊與該基地台進行消息傳輸。
  8. 根據申請專利範圍第6或7項的方法，其中，該模式資訊包括與該消息傳輸相關聯的至少一個參數，該參數包括消息延遲、消息大小中的至少一個。
  9. 一種在基地台中進行基於模式的消息傳輸的方法，用戶設備由該基地台服務，該方法包括：A.向各個用戶設備廣播系統資訊，該系統資訊包括該各個用戶設備的設備標識以及相應的模式資訊；以及B.基於該用戶設備所選擇的該模式資訊，與該用戶設備進行消息傳輸。
  10. 根據申請專利範圍第9項的方法，其中，該系統資訊還包括業務標識，以便於該用戶設備根據該設備標識以及該業務標識，從該系統資訊中選擇相應的該模式資訊，以基於該模式資訊與該基地台進行消息傳輸。
  11. 根據申請專利範圍第9或10項的方法，其中， 該模式資訊包括與該消息傳輸相關聯的至少一個參數，該參數包括消息延遲、消息大小中的至少一個。
  12. 一種在用戶設備中進行基於模式的消息傳輸的方法，該用戶設備由基地台服務，該方法包括：A.將模式資訊發送給該基地台；B.從該基地台接收經該基地台確認的和/或更改的模式資訊；以及C.基於該經該基地台確認的和/或更改的模式資訊，與該基地台進行消息傳輸。
  13. 根據申請專利範圍第12項的方法，其中，該模式資訊包括與該消息傳輸相關聯的至少一個參數，該參數包括消息延遲、消息大小中的至少一個。
  14. 一種在基地台中進行基於模式的消息傳輸的方法，該用戶設備由基地台服務，該方法包括：A.從該用戶設備接收模式資訊；B.根據實際條件，確認和/或更改該模式資訊；C.將該確認的和/或更改的模式資訊發送給該用戶設備；以及D.基於該確認的和/或更改的模式資訊，與該用戶設備進行消息傳輸。
  15. 根據申請專利範圍第14項的方法，其中，該模式資訊包括與該消息傳輸相關聯的至少一個參數，該參數包括消息延遲、消息大小中的至少一個；和/或該實際條件包括當前物理資源的分配情況、實際的協定流程、處理 延遲中的至少一個。
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