TWI519115B - 基於小區廣播傳輸組觸發訊息到機器類型通信裝置的方法 - Google Patents

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Description

基於小區廣播傳輸組觸發訊息到機器類型通信裝置的方法
本發明是有關於一種用於基於小區廣播服務訊息發送系統將組觸發訊息傳輸到一組MTC裝置的方法，且特別是有關於從MTC-IWF、基地台和用戶設備角度對基於組的MTC訊息傳送的實施。
機器類型通信(MTC：machine type communication)是一種資料通信形式，它涉及並不一定要求人工干預的一個或多個實體。MTC裝置可以是經配備以進行MTC的用戶設備，或者是部署有MTC應用程序的裝置，並且所述MTC裝置可以通過本地共用陸地移動網絡(HPLMN：Home Public Land Mobile Network)，例如，通過服務供應商的移動網絡而與MTC伺服器或其他MTC裝置進行通信。MTC應用程序的實例可以包括但不限於：用戶設備(UE：user equipment)，例如，配備有MTC應用程序或功能的移動電話、車用裝置(可以包括速度計、里程表、防盜裝置、路側監控器)、個人醫療保健裝置(可以包括血壓傳感器、血糖傳感 器、起搏器)、以及國土安全監控器(可以包括地震檢測器、滑坡檢測器和智能電錶)。
正因MTC形式的通信已成為通信行業內的即將發展對象之一，故基於組(group)的MTC通信也成為了規範制定組織(如ESTI和3GPP)所討論的主題之一。由於預期MTC裝置的數量會遠超過典型手持式移動裝置的數量，因此，如果不加以控制，大批容量的通信流量在網絡與MTC服務商之間來回傳輸，可能會對任何通信網絡造成嚴重的負擔。為了通過減少控制容量和資料流量的容量來簡化MTC通信同時也為了加強MTC的可管理性，要借助於基於組的MTC控制在通信行業中是一種有效且不可避免的趨勢。通常可以基於共同特徵(例如，共同功能或位置)來對MTC裝置進行分組，並且基於組的MTC通信可以有效地減少流量並允許MTC應用程序伺服器能與大量的MTC設備進行交互。
在基於組的MTC通信區域內，已討論過的一個更具體的主題是，在HPLMN中處理基於組的MTC裝置訊息，或者更具體地說是，對網絡內的MTC伺服器與MTC裝置之間的基於組的MTC訊息傳送進行處理。僅對於單個裝置自身觸發訊息而言，有以下提議，即，通過控制平面裝置觸發網關(DT-GW：Device Trigger Gateway)來解決與HPLMN內MTC裝置觸發相關的問題，其中所述DT-GW可以被實施為在MTC互通功能(MTC-IWF：MTC inter-working function)內的功能實體，且因此MTC-IWF內的DT-GW功能稱為裝置觸發(DT：Device Trigger)功能。裝置觸發 訊息可以從MTC伺服器通過Tsp參考點而傳輸到HPLMN。在HPLMN內的MTC-IWF接收到裝置觸發訊息並對其進行處理之後，HPLMN可以將該裝置觸發訊息傳遞到MTC裝置。3GPP TR 23.888 v11.6.1(以下稱為參考[1])詳細描述了HPLMN內對裝置觸發的處理和裝置觸發從HPLMN到UE的傳遞，以及DT功能的功能定義，且因此，參考[1]為各種目的以引用的方式併入本說明書。
例如，在長期演進(LTE：Long Term Evolution)系統的情況中，當MTC伺服器想要與MTC裝置進行通信但它缺少足夠資訊從而無法將資料包發送到MTC裝置時，或者當MTC裝置已進入休眠狀態或已超時時，MTC伺服器可以向MTC-IWF發送帶有MTC裝置識別碼(identifier，ID)的裝置觸發請求，以便測試或恢復與MTC裝置的連接。一旦接收到裝置觸發請求，MTC-IWF便會試圖使用至少MTC裝置的識別碼而從家庭訂戶服務(HSS：Home Subscriber Service)接收裝置觸發請求的授權。在接收到觸發請求的授權之後，MTC-IWF可以將觸發訊息傳遞給服務通用分組無線服務支持節點(SGSN：Serving General Packet Radio Services Support Node)或移動性管理實體(MME：Mobility Management Entity)，以便能通過尋呼(paging)訊息將該觸發訊息傳遞到MTC裝置。觸發訊息從MTC-IWF傳遞到SGSN或MME，可以通過各種不同媒介實現，如參考[1]中的6.45.4至6.45.5節所述。
然而，對於如何有效地實施基於組的MTC訊息，並未達成共識。常規上，如果應用程序伺服器要向一組MTC裝置發送訊息，那麼該應用程序將會向該組MTC裝置中的每個裝置發送單獨的訊息。
為實施基於組的MTC訊息傳送，通信行業的一種傾向是通過修改現有的基礎設施來實施此措施。一個建議是，利用小區廣播服務(CBS：Cell Broadcasting Service)來作為基於組的MTC訊息傳送的現有媒介，該CBS利用網絡架構內的小區廣播中心(CBC：Cell Broadcast Center)從而使廣播訊息能夠被傳遞到一組MTC裝置。然而，使用CBS來傳遞裝置觸發訊息並不是沒有困難，因為，不同的網絡以不同方式實施小區廣播。全球移動通信系統(GSM：Global System for Mobile communications)、通用移動通信系統(UMTS：Universal Mobile Telecommunications System)和演進分組系統(EPS：Evolved Packet System)中的網絡架構以及隨後的CBS傳遞過程均是不同的，如3GPP TS 23.041 v11.2.0(以下稱為參考[2])所述，具體參見3.1至3.3節。參考[2]在此為各種目的以引用的方式併入本說明書。
例如，在LTE中，MIC-IWF併入了小區廣播實體(CBE：Cell Broadcast Entity)的功能，所述CBE用作CBC與移動網絡運營商(MNO：Mobile Network Operator)之間的一個或多個介面，並且所述CBE通常會提供與CBS訊息的格式化、控制和定義相關的功能。在MTC伺服器向MTC-IWF傳遞訊息之後，CBE可以對 此訊息進行格式化，以使該訊息能被CBC理解。CBC隨後可以將裝置觸發訊息傳遞給MME，以便使該訊息能傳遞到選定數目的基地台或eNB，並且隨後基地台能夠通過尋呼訊息將該訊息傳遞至MTC裝置。然而，因為不同網絡架構以不同方式處理CBS，故MTC-IWF所要求的操作可能會越來越複雜。
除了上述與網絡兼容性相關的挑戰之外，通過當前CBS進行的基於組的MTC訊息傳送也會造成其他挑戰。參考[1]和[2]提出了讓MTC-IWF將基於組的觸發訊息發送到CBC以便能通過使用現有CBS機制來觸發一組MTC裝置。然而，在演進分組系統(EPS)中，小區廣播當前為公共警告系統(PWS：Public Warning System)使用，僅用於經由演進UMTS陸地無線接入網絡(EUTRAN：Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)來廣播警告訊息。對警告訊息傳遞的詳細描述進一步可以見述於參考[2]中9.1.3節以及對應的子章節。這可能意味著，每個基於組的觸發訊息可以被視作警告訊息傳遞以作為給UE的緊急事件通知，並且每個通知均可避免地被UE認為其優先級最高。然而，老式UE可能並不會識別出由CBS機制發送的觸發訊息，並且可能總是會接收PWS訊息並且隨後將其丟棄，所接收的PWS訊息可以含有搜索列表中不存在的訊息識別碼。因此，老式UE可能會存在不必要的功能損耗。
同樣，響應於接收到基於組的觸發訊息，大量的MTC裝置可以同時對基於組的觸發訊息作出回應，並且因此可能會造成 無線接入網絡(RAN：Radio Access Network)節點或核心節點(CN：Core Node)中發生阻塞。
此外，當MTC裝置觸發資訊被用於CBS或用於基於組的觸發傳遞時，MTC-IWF可能首先需要將觸發資訊發送到CBC。然而，在將觸發訊息遞交至CBC之後，GSM/UMTS和EUTRAN之間進行的訊息傳遞過程是不同的，如9.1.3.2節的圖4b和9.1.3.3.2節的圖9.1.3.3.2-1所示。因此，可能需要一種解決方案來減輕MTC-IWF上所得的管理複雜性，以便於能區別出通過GSM/UMTS或通過EUTRAN傳遞觸發訊息這兩者之間的過程差異。
為了解決前述所有的這些挑戰，可以使用一種不同的方法和設備來處理基於組的MTC訊息傳送，以此來滿足這些挑戰。
相應地，本發明涉及一種用於通過小區廣播訊息進行基於組的MTC訊息傳送的方法，該訊息傳送由MTC-IWF、網絡控制節點和用戶設備使用該方法來實施。
相應地，本發明涉及從MTC伺服器接收組觸發訊息的MTC-IWF。所述組觸發訊息可以嵌入在由MTC伺服器通過Tsp介面發送的裝置觸發請求訊息中。所述組觸發訊息的內容可以包括，但不限於，訊息目標的組識別碼、訊息目標的地理資訊和組訊息資訊。由於組觸發訊息可以使用CBS進行傳遞，因此， MTC-IWF隨後可以對所述組觸發訊息進行格式化，使得該訊息不同於典型警告訊息，然後再將嵌入在裝置觸發請求訊息的且已格式化的組觸發訊息傳遞到CBC。
根據一個示例性實施例，新警告類型，例如‘觸發’警告類型可以用作警告訊息中的組觸發訊息指示符(indicator)，以將組觸發訊息與典型警告訊息區別開來。‘觸發’警告類型可以用觸發有效負載中的一位來表示，所述觸發有效負載為組觸發訊息的資訊元件。
根據一個示例性實施例，新警告類型一‘觸發’警告類型，可以用作嵌入在觸發有效負載中的組觸發指示符，所述指示符可以由MTC-TWF或由服務能力伺服器(SCS：service capability server)進行設置或添加，以計入到發送給CBC的組觸發訊息中。組觸發指示符可以通知網絡控制節點或CBC從MTC-IWF接收到的訊息為組觸發訊息，並且‘觸發’警告類型可以指示服務基地台來傳輸會包括觸發有效負載的尋呼訊息。
根據一個示例性實施例，從MTC伺服器發送出的組觸發訊息可以包括資訊元件，所述資訊元件包含隨機化(randomize)時間窗口，用於隨機化每個UE的響應時間，從而使得每個UE可以根據隨機化延遲作出回應。從MTC伺服器發送出的組觸發訊息還可以包括移動始發(MO：mobile originated)傳輸標誌持續時間IE，該IE會隨機化MO傳輸持續時間內的MO傳輸初始化時間，以初始化服務請求或附加程序。另外，MTC-IWF可以覆蓋 (override)通過Tsp介面接收到的組觸發訊息中的時間窗口或MO傳輸持續時間。
根據一個示例性實施例，MTC-IWF可以將小區廣播訊息ID添加到組觸發訊息中，以便於識別出一組MTC目標。小區廣播訊息ID還可以包括組ID資訊，用以進一步在多個MTC組使用同一訊息ID的情況下在MTC目標之間作出區分。
相應地，本發明涉及從CBC接收寫入替換(WRITE-REPLACE)訊息的基地台，所述寫入替換訊息包含將被傳遞到一組裝置的訊息內容，並且所述訊息內容可以包括指示出該訊息內容為組觸發訊息的參數。
根據一個示例性實施例，基地台可以從CBC接收寫入替換訊息的訊息內容中的組觸發訊息警告類型或‘觸發’警告類型，這些類型用於區別于正常警告類型，例如，地震警告類型、海嘯類型、地震海嘯警告類型、測試警告類型和其他警告類型。
根據一個示例性實施例，基地台可以從CBC接收寫入替換訊息中的組觸發訊息，所述組觸發訊息可以包含其資訊元件中的訊息ID。訊息ID可以映射到組ID，從而可以識別出一組的MTC裝置。訊息內容可以進一步包括組ID，以進一步識別出一組的MTC裝置。
根據一個示例性實施例，響應於從CBC接收到組觸發訊息，基座可以通過廣播通道來對組訊息內容進行廣播。確切地說，廣播的組訊息內容可以包括系統資訊塊類型，所述系統資訊塊類 型不僅僅可以用於現有系統資訊塊(SIB：System Information Block)中，例如，1~13，並且所述系統資訊塊類型可以包含參數，所述參數包括但不限於，組識別碼、訊息識別碼、序列號、優先級指示符、MO傳輸標誌。所述系統資訊塊類型可以進一步包含存取限制參數(access barring parameter)，所述存取限制參數可以對從MTC組接收UE的響應時間進行隨機化。
另外，基地台可以通過尋呼通道來使用尋呼訊息，用於對一組MTC裝置進行尋呼以警報該裝置來接收廣播訊息。尋呼訊息可以包括組觸發訊息指示符或‘觸發’警告類型，它們可以指向系統資訊塊類型並不同於ETWS或CMAS指示符。系統資訊塊類型可以包含組觸發訊息。通過進行尋呼而傳輸的指示符會使UE收聽適當的廣播通道來獲得組觸發訊息。
其他情況下，基地台可以包括尋呼訊息中的新型警告類型或組觸發訊息警告，它不同於前述的地震海嘯警告類型，並且MTC組訊息警告類型會使UE收聽適當的廣播通道來獲得MTC組訊息。
相應地，本發明涉及經配置以接收來自尋呼訊息的組觸發訊息指示符或‘觸發’警告類型的用戶設備。所述用戶設備隨後可能涉及從廣播通道接收到的來自系統資訊訊息的組觸發訊息。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
101‧‧‧MTC伺服器
102‧‧‧CBC
103‧‧‧MTC-IWF
103a‧‧‧CBE
104‧‧‧HLR/HSS
106‧‧‧MME
107‧‧‧BSC
108‧‧‧節點B
110‧‧‧MTC UE
111‧‧‧RNC
112‧‧‧節點B
113‧‧‧MTC UE
114‧‧‧eNB
115‧‧‧MTC UE
150‧‧‧伺服器部分
160‧‧‧核心網絡部分
170‧‧‧無線接入網絡部分
180‧‧‧用戶設備部分
401‧‧‧尋呼訊息
402‧‧‧廣播系統訊息
801‧‧‧UE
802‧‧‧天線單元
803‧‧‧收發器電路
804‧‧‧模數/數模轉換器
805‧‧‧記憶體電路
806‧‧‧處理電路
S201~S203、S301~S303、S411、S501~S505、S601~S604、S701~S705‧‧‧步驟
圖1所示為用於通過小區廣播服務(CBS)或公共警告系統(PWS)進行基於組的訊息傳送的示例性系統架構。
圖2所示為根據本發明一個示例性實施例的GSM和UMTS中的觸發訊息傳遞程序。
圖3所示為根據本發明一個示例性實施例的EUTRAN中的觸發訊息傳遞程序。
圖4所示為根據本發明一個示例性實施例的包含MTC組訊息參數的系統資訊塊。
圖5所示為根據本發明一個示例性實施例的從MTC-IWF角度的組訊息傳送程序。
圖6所示為根據本發明一個示例性實施例的從基地台角度的組訊息傳送程序。
圖7所示為根據本發明一個示例性實施例的從用戶設備角度的組訊息傳送程序。
圖8所示為根據本發明一個示例性實施例的用戶設備的示意圖。
在本發明所公開實施例的具體實施方式中所用的元件、操作或指令都不應解釋為絕對至關重要或本發明必需的，除非有 這樣的明確描述。另外，本文所用的不定冠詞“一”和“一個”每個詞均可以包括多於一個項目。如果旨在描述僅一個項目，那麼可以使用術語“單個”或類似表達。此外，本文中所使用的後面列有多個項目和/或多種項目的術語“以下項中的任一項”，旨在包含“以下項中的任一項”、“以下項的任一組合”、“以下項中的多項”以及/或者“單獨多個項目和/或多種項目的任一組合或與其他項目和/或其他種類項目結合的多個項目和/或多種項目的任一組合”。此外，本文中所使用的術語“組”旨在包含任意多個項目，包含零。此外，本文中所使用的術語“數目”旨在包含任意數目，包含零。
在本發明的所有附圖中，由虛線圍出的框可以表示任選功能元件或任選步驟，而虛線則可以表示可能為優選的或者並不一定要發生的工藝流程。
在本發明中，類似於3GPP的關鍵詞或短語僅僅用作根據本發明的本發明概念的實例；然而，所屬領域的一般技術人員可以將本發明中提出的同一概念應用於任何其他系統，例如，IEEE 802.11、IEEE 802.16、WiMAX等。
小區廣播可以用作一種解決方案，用以在知曉裝置所位於的地理區域時向一組MTC裝置觸發或發送訊息，以及/或者用於以下使用情況：對於這組MTC裝置，僅觸發其位於特定地理區域處的一個裝置子集。通過這種解決方案，可以基於TS 23.041所指定的小區廣播服務(CBS)/公共警告系統(PWS)類型解決方 案來廣播組訊息。
當前，現有CBS機制並不能將裝置觸發訊息與警告訊息區分開，且因此，通過現有警告訊息以及傳遞程序來發送裝置觸發訊息，會對老式UE引來不必要的功率損耗。另外，當將裝置觸發訊息同時發送到一個或多個大型群組的MTC裝置時，來自單獨的MTC裝置的響應信號可能會阻斷無線接入網絡(RAN)中的控制節點或核心網絡(CN)中的控制節點。另外，在具有不同傳遞程序的不同網絡間發送裝置觸發訊息可能會惡化MTC-IWF的管理複雜性。
因此，本發明提出一種用於通過小區廣播服務(CBS)向一組MTC裝置傳遞裝置觸發訊息(被稱為組觸發訊息)的方法和設備。所述方法包括MTC(機器類型通信)伺服器向網絡的MTC互通功能(MTC-IWF)傳輸裝置觸發請求訊息，其中該訊息包含組觸發資訊和觸發有效負載。所述觸發有效負載包含目標觸發UE的資訊，並且它對以下網絡節點來說是透明的，例如，MTC-IWF、CBC、核心網絡節點和RAN節點。所述組觸發資訊包含用於網絡對裝置觸發訊息進行傳遞中的參數，例如，用於識別一組MTC裝置為已配置組的組識別碼、地理區域，例如，小區或一組小區、跟蹤區域等，其中目標觸發UE可以位於其中，等等。響應於接收到用於組觸發的裝置觸發訊息，網絡控制節點可以根據組識別碼和/或地理區域而向一組UE進行尋呼。特定地理區域中的每個被尋呼的UE能夠通過廣播資訊接收組訊息。老式UE不支持MTC 裝置觸發，如果它未識別出用於組觸發訊息的所接收警告訊息，或者如果它不理解組訊息識別碼且因此不會試圖獲得嵌入在對應的系統資訊塊(SIB)中的組訊息，那麼它就會忽略嵌入在ETWS/CMAS的SIB中的所接收組訊息。另外，在從MME或RNC接收到寫入替換響應訊息以指示出廣播請求訊息已成功傳遞之後，CBC可以向MTC-IWF發送響應訊息，例如，廣播響應訊息，且因此，MTC-IWF的管理複雜性會減少，因為MTC-IWF不會區分GSM/UMTS和EUTRAN之間的組觸發傳遞。
圖1所示為用於通過小區廣播服務(CBS)或公共警告系統(PWS)進行基於組的訊息傳送而到達不同類型網絡的示例性系統架構。應注意，在圖1用於圖示本發明時，圖1中的部署方案僅為示例性的，因此，為簡潔起見，圖1忽略了其他網絡元件，這些元件要麼與本發明不太相關，要麼實際上是相關的但在所屬領域中它是眾所周知的。為了能更容易地連接，總體系統架構可以被標定為伺服器部分150、核心網絡(CN：Core Network)部分160、無線接入網絡(RAN：Radio Access Network)部分170和用戶設備(UE)部分180。伺服器部分150可以包括一個或多個MTC應用程序伺服器101，它們經由某個應用程序編程介面(API)連接到服務能力伺服器(SCS)102。SCS 102也稱為MTC伺服器，它通常在互聯網服務提供商(ISP)域下，或者在移動網絡運營商(MNO)的服務域下，並且它為MTC用戶設備(MTC UE)提供了種類極其廣泛的MTC服務。具體地說，SCS 102可以通過Tsp 向CN部分160發送裝置觸發訊息，所述CN部分用於向UE傳遞所述裝置觸發訊息。
本發明中的術語“用戶設備”(UE)或“MTC UE”或“MTC裝置”表示各實施例，所述實施例可以是，例如移動台、高級移動台(AMS)、伺服器、客戶端、臺式計算機、膝上型計算機、網絡計算機、工作臺、個人數字助理(PDA)、平板個人計算機(PC)、掃描儀、電話裝置、尋呼機、照相機、電視、手持式視頻遊戲裝置、音樂裝置、無線傳感器等等。在一些應用中，UE可以是在公共汽車、火車、飛機、船舶、小汽車等移動環境中操作的固定計算機裝置。UE或MTC UE或MTC裝置可以指代並不需要人工交互的前述實施例中的任何一項。
對於本發明，SCS102可以將裝置觸發訊息作為組觸發訊息通過Tsp介面發送到CN 160。通過CBS機制傳遞組觸發訊息在CN 160中由MTC-IWF 103來處理，所述MTC-IWF通常為邏輯結構，它表示每個MNO或CN所支持的MTC特徵或功能。MTC-IWF也可以表示MNO的網絡介面，並且供應多個協議用於CN與連接至CN的元件之間的通信，並且它還可以表示CN的網絡介面，用以在CN的網絡元件(例如，HSS、SGSN、SMS-SC、PDN-GW等)之間進行互連與互通。
MTC-IWF 103可以包括CBE 103a，並且這意味著MTC-IWF 103可以執行通常由CBE實施的功能，例如，將所接收訊息格式化為與CBC相兼容的訊息。
MTC-IWF 103連接至家庭訂戶伺服器(HSS：Home Subscriber Server)104或歸屬位置寄存器(HLR：Home Location Register)104，其中這兩個裝置主要存儲訂戶資訊並且與訂戶和伺服器的認證有關。在通過Tsp介面接收用於觸發一組UE的裝置觸發訊息(也稱為組觸發訊息)之後，MTC-IWF 103可以借助HSS/HLR 104對基於組的觸發服務進行認證，並且會根據目標MTC裝置的地理位置而經由適當的CBC 105傳遞所述組觸發訊息。CBC 105隨後可以對組觸發訊息請求進行認證、識別出將接觸的RAN控制節點，並將所述組觸發訊息傳遞到已識別的RAN控制節點。
在長期演進(LTE)通信系統的情況中，CBC 107可以將組觸發訊息傳遞到移動性管理實體(MME)106，所述MME可以通過S1-MME介面將所述組觸發訊息傳遞到eNB 114，且隨後傳遞到MTC UE 180。在全通移動通信系統(GSM)的情況中，CBC 107可以通過CBC-BSC介面將組觸發訊息傳遞到RAN 170中的基地台控制器(BSC：base station controller)107，並且隨後傳遞至節點B 108，且隨後傳遞到MTC UE 110。在通用移動電話通信系統(UMTS：Universal Mobile Telephone Communication Systems)的情況中，CBC 107可以通過U-BC介面將組觸發訊息傳遞到無線網絡控制器(RNC：radio network controller)111，並且隨後傳遞至節點B 112，且隨後傳遞到MTC UE 113。
一般對於演進分組系統(EPS)中的MTC-IWF，關於經 由EUTRAN的小區廣播警告訊息，僅支持公共警告系統(PWS)，例如，地震海嘯警告系統(ETWS：Earthquake Tsunami Warning System)或商用移動警報系統(CMAS：Commercial Mobile Alert System)。這意味著，當前，借助於CBS機制而發送的每個裝置觸發訊息或組觸發訊息將被視為警告訊息而被傳遞用作給UE的緊急情況通知。因此，系統可以對此類通知提供最高優先級。為了允許CBC或RAN 170或CN 160中的另一網絡控制節點能處理不同於警告訊息的組觸發訊息，CBC或另一網絡控制節點可能需要具備一種方法來將警告訊息與組訊息區分開來。
因此，本發明提出使用新的指示符(‘MTC組訊息’指示符或‘組觸發’指示符)，以將訊息識別為組觸發訊息，所述組觸發訊息用於將裝置觸發訊息傳遞到一組目標MTC裝置。並且，組觸發訊息指示符可以用位於組觸發訊息中資訊元件(IE：information element)中的一個或多個位值、特定位序列或整數值來表示，但是所述指示符並不存在於當前CBS機制中。MTC組訊息指示符可以包括在用於從MTC-IWF 103傳遞到CBC 107中的組觸發訊息中。值得注意的是，指示符可以由SCS 102添加到裝置觸發訊息中，並由SCS 102通過Tsp介面發送到CN 160，或者，由MTC-IWF 103進行添加並由MTC-IWF 103發送到CBC 107，或者如果響應於對路由資訊的審訊而從HSS 104接收到該訊息，則由MTC-IWF 103來進行添加發送操作。
包括組觸發指示符的組觸發訊息將其自身與用於一般 CBS的訊息或針對EWTS或CMAS使用PWS的警告訊息區分開。CN 160和RAN 170可以使用現有CBS/PWS機制來傳遞包括組觸發指示符的裝置觸發訊息。對於LTE中的PWS機制，當UE接收到ETWS/CMAS中指示的尋呼訊息時，UE會收聽適當的廣播通道以從系統資訊塊獲得組觸發訊息。
組觸發訊息指示符可以使用新‘觸發’警告類型來實施，所述警告類型不同于現有地震和海嘯警告類型，它用以將用於EWTS或CMAS的PWS中的正常警告訊息區分出。PWS當前具備若干警告類型，這些警告類型將會稱為正常警告類型。現有警告類型為地震警告類型、海嘯警告類型、地震海嘯警告類型、測試警告類型和其他警告類型。‘觸發’警告類型可以是一種新警告類型，並可以將其自身與前述警告類型區分開。當CN 160中或RAN 170中的網絡控制節點接收到新警告類型時，網絡控制節點會知曉已接收或傳遞的訊息為組觸發訊息但不是現有警告類型。當UE接收到具有組觸發指示符IE的尋呼訊息時，其中該IE可以是不同於ETWS/CMAS的警告指示符的新類型或位，此時，UE會收聽適當的廣播通道以從系統資訊塊獲得組觸發訊息。
在一個示例性實施例中，可以實施優先級指示符以指示出組觸發訊息和/或正常警告訊息的優先級。優先級指示符可以包含值，用以指示組觸發訊息的優先等級，並且因此該指示符可以幫助UE優先處理對從廣播系統資訊接收到的所接收觸發/警告訊息。正常警告訊息可以具有最高優先級。
在一個示例性實施例中，可以使用訊息識別碼(ID：identification)並且可以將其與MTC組訊息關聯起來。用於組訊息傳送目的的所有訊息ID可能需要被網絡控制節點(包括CBC、MME和RNA 170控制節點)所知曉並被其用來識別出組觸發訊息。當訊息ID被網絡控制節點接收到時，該網絡控制節點可以將訊息ID與組ID形成映射關係，並且該節點知曉訊息為MTC組訊息且屬特定組裝置。在多個組共享同一訊息ID的情況下，可以添加額外的組ID資訊以進一步區分各組MTC裝置。通過這種方式，經由CBS/PWS接收MTC組訊息的UE可以基於訊息ID的特殊性而確定是否忽略特定的小區廣播訊息。另外，可以添加序列號並使其與特定訊息ID相關聯，所述序列號能識別出正在廣播的是否是同一個裝置觸發訊息。由於同一訊息可以在指定持續時間內被重複地廣播，因此，序列號可以將裝置觸發訊息彼此區分開。
使用小區廣播進行組訊息傳送可能會在大量裝置幾乎同時回應小區廣播組時致使信令氾濫。信令的突然氾濫會導致CN 106和RAN 170均發生網絡擁塞。為了將所觸發MTC裝置幾乎同時的回應分散開，組觸發訊息可以進一步包含IE，所述IE包括目標UE的MO傳輸標誌和/或MO傳輸持續時間。MO傳輸標誌和/或MO傳輸持續時間的內容可以經設置而由SCS 102、MTC-IWF 103、CBC 107、MME 106或RAN節點170來修改。MO傳輸標誌指示出，目標MTC裝置是否需要響應於所接收的裝置觸發訊息而初始化移動始發(MO)傳輸，如果需要，那麼UE則會局部地 對MO傳輸進行隨機化。如果還提供了MO傳輸持續時間，那麼該持續時間可以被目標UE用來對移動始發傳輸持續時間內的MO傳輸初始化時間進行隨機化，從而初始化對RAN 170的服務請求或附加程序。通過這種方式，在根據隨機化分佈而在時間上將MTC UE的響應分散開之後，網絡擁塞可以得到減緩。
同樣，為了解決從觸發MTC裝置對MO傳輸進行回應而引起的氾濫信令，裝置觸發訊息的IE中可以包含限制參數，例如，ac-限制時間(ac-BarringTime)、ac-限制因子(ac-Barring Factor)、ac-限制MO信令(ac-BarringForMO-Signalling)，或ac-限制MO資料(ac-Barring ForMO-data)等。例如，假定SCS已在IE隨機化響應時間窗口307中分配存取限制參數ac-限制時間。響應於接收到裝置觸發訊息，UE可以抽取均勻地分佈在區間0≦rand≦1中的隨機數或“rand”,UE隨後可以啟動計時器“Tbarring”，在此期間，UE可能並不會將響應信號傳輸到RAN 170。例如，Tbarring可以根據Tbarring=(x+y*rand)*ac-BarringTime來進行計算，其中x和y可以分別為0.7和0.6或者其他可配置值。通過這種方式，RAN 170或CN 160中的網絡負荷則可以得到避免，因此，MTC UE的響應可以根據隨機化分佈而在時間上分散開。
圖2&圖3所示為從MTC-IWF 103內CBE 103a到CBC 105和到兩個不同類型RAN 170的觸發訊息傳遞程序。CBC 105被要求以根據現有標準進行修改，從而能基於新指示符(例如，MTC組訊息指示符)或新訊息類型(例如，“觸發”訊息類型) 來識別出組觸發或訊息請求，從而與正常PWS警告訊息區分開。另外，CBC 105也可以經修改使得共享網絡的不同合作夥伴能共享同一個CBC 105。
圖2所示為根據本發明一個示例性實施例的GSM和UMTS類型的RAN中的觸發訊息傳遞程序。應注意，當前提出的程序包含從現有程序作出的修改，並且為簡潔起見，現有程序不再詳細描述。在步驟S201中，CBC 107可以識別出所有的目標RNC，並且在此實例中，它已識別出RNC 111服務於至少一個目標UE，且隨後會將包含組觸發訊息的寫入替換訊息傳遞到RNC 111。從組觸發訊息的IE，依據前述組觸發指示符或MTC組訊息指示符，RNC 111可以識別出，所接收的寫入替換警告訊息是用於對組MTC訊息進行廣播，而不是正常警告訊息。
不同于現有程序的其他程序為步驟S202和S203。在步驟S202中，在傳輸廣播請求訊息之後，RNC 111可以將寫入替換響應訊息傳輸到CBC 107，並且另外在步驟S203中，響應於寫入替換響應訊息，CBC 107可以將廣播響應訊息傳輸到CBE 103a。寫入替換響應訊息與廣播響應訊息的目的不僅僅在於指示廣播請求訊息的成功傳遞，還使得MTC-IWF 103或CBE 601能夠知曉在步驟S619和S620中接收的響應訊息來自GSM/UMTS網絡。這減少了MTC-IWF 103的複雜性，因此，MTC-IWF無需將GSM/UMTS和EUTRAN之間的組觸發傳遞區分開。
圖3所示為根據本發明一個示例性實施例的EUTRAN中 的觸發訊息傳遞程序。在步驟S301中，CBC 107可以將寫入替換警告請求訊息傳輸到目標MME，例如，MME 106，所述寫入替換警告請求訊息可以包含組觸發訊息以及組觸發指示符，類似於圖2的GSM/UMTS網絡。同樣，類似于前文提及的GSM/UMTS網絡，eNB 114可以根據寫入替換警告請求識別出組觸發指示符，並且隨後可以將嵌入在寫入替換警告請求中的警告訊息作為MTC觸發訊息，且因此，組觸發指示符可以提示eNB 114來對組觸發訊息進行廣播，而不是警告訊息。
同樣，類似於圖2的GSM/UMTS網絡，圖3也不同於步驟S302和S303中的現有UTRAN網絡。在步驟S302中，響應於步驟S303中從eNB 114接收到寫入替換警告響應訊息，MME 106會向CBC 107傳輸寫入替換完成訊息，以指示觸發傳遞已完成。步驟S302中的寫入替換警告完成以及步驟S303中的廣播完成會減少MTC-IWF 103的複雜性，因為MTC-IWF 103不會對GSM/UMTS網絡和UTRAN網絡進行區分。
在從CBS中的RNC或從PWS中的MME處接收到包含在CBS/PWS訊息內的組觸發訊息之後，NodeB或eNB會向受NodeB/eNB服務的UE傳輸尋呼訊息，並且該尋呼訊息隨後會提示UE收聽廣播訊息。另外，NodeB或eNB會通過將從所接收裝置觸發訊息獲得的IE包括在內而組成廣播訊息。
在一個示例性實施例中，eNB發送指示出ETWS或CMAS指示符的尋呼訊息，並且尋呼訊息可以包括ETWS/CMAS的系統 資訊塊類型中的MTC組訊息指示符或‘觸發’警告類型。在接收到ETWS/CMAS指示符之後，UE可以基於MTC組訊息指示符或觸發警告類型或訊息ID或用於MTC組訊息的優先級指示符而將系統資訊塊類型內的SIB類型識別為MTC組訊息。換而言之，系統資訊塊類型仍然可以是保留用於ETWS/CMAS的SIB10至SIB12中的任何一個，並且系統資訊塊類型可以包含IE，所述IE包括MTC組訊息指示符，或具有用於MTC組的特定值的訊息ID，或具有保留用於MTC組訊息的特定值的訊息類型，或具有保留用於MTC組的值的優先級指示符。同時，MO傳輸標誌、MO傳輸持續時間、存取限制參數，以及觸發有效負載可以額外地添加到經保留用於ETWS/CMAS的現有系統資訊塊類型中。
在一個示例性實施例中，從eNB發送出的尋呼訊息可以包含‘觸發’指示符，它不同於用於ETWS/CMAS的ETWS或CMAS指示符。在接收到指示觸發指示符的尋呼訊息之後，UE可以對此刻並未被及時指派的系統資訊塊類型進行定位，並且可以接收該系統資訊塊類型內的MTC組訊息。例如，系統資訊塊類型不會是SIB1至SIB12中的任何一個，但可以是SIB13、SIB14或SIB15，本發明並不對此進行限制。新系統資訊塊類型可以包含IE，所述IE包括組ID、訊息ID、廣播系統資訊訊息的序列號、優先級指示符、MO傳輸標誌、MO始發傳輸持續時間、存取限制參數和觸發有效負載其中的一項或多項。
圖4所示為根據本發明一個示例性實施例的包含組觸發 訊息參數的UE處理型系統資訊塊。響應于接收到尋呼訊息401，目標MTC UE可以從廣播系統資訊402獲得裝置觸發訊息。根據一個實施例，響應于識別尋呼訊息401中指示組MTC訊息的組觸發指示符，在步驟S411中，UE可以在新SIB(SIBx)中獲得裝置觸發訊息。新SIB可以為前文提及的新系統資訊塊類型。然而，組ID可以與前文由MTC伺服器102或MTC-IWF 103所分配的組ID相關聯，並且組ID可以指定一組UE為待觸發組中的成員。另外，通過訊息ID與序列號，UE可以使用這兩項來檢測訊息複製的接收，以便檢測特定訊息ID。優先級指示符可以用來基於優先級對組觸發訊息進行分類，另外，MTC UE也可以使用該優先級來建立隨後的RRC連接，如果需要的話。如果組觸發訊息為實際警告訊息，UE可以具有較高的優先級來建立隨後的RRC連接。
經配置以接收廣播訊息的MTC裝置必須：收聽恰當的廣播通道以獲得觸發訊息；理解將被該應用使用的訊息ID；任選地，理解小區廣播訊息主體中的組識別碼資訊；在觸發之後執行恰當的行為；MTC裝置需要控制存取權限以避免網絡負荷；根據訊息中接收到的資訊，盡可能地在時間上將響應分散開。
應注意，指示裝置觸發訊息性質的指示符，或警告類型(例如，“觸發”警告類型)，可以由MTC-IWF 103、HSS/HLR 104和MTC伺服器101來設置。
此外，已確定，通過用於傳遞組訊息的LTE-Uu介面來使用尋呼訊息的ETWS或CMAS指示符，會導致老式UE上發生更 高的功率損耗，因為被尋呼的老式UE總是要接收與ETWS/CMAS警告訊息相關的SIB10至SIB12，然後，如果訊息具有的訊息ID不在UE搜索列表中，老式UE才會將所接收的CMAS/ETWS訊息丟棄掉。因此，隨後，老式UE上會引入更多的功率損耗。然而，如果採用了指向新SIB的新指示符，那麼老式UE則不會要求更高的功率損耗，因為老式UE不能理解裝置觸發，它便不會讀取系統資訊。
圖5所示為根據本發明一個示例性實施例的從MTC-IWF角度的組訊息傳送程序。在步驟S501中，MTC-IWF可以通過第一介面接收可以包括訊息內容及相關參數(例如，組ID)的第一訊息。第一訊息可以嵌入在裝置觸發請求訊息的觸發有效負載中。第一介面可以是MTC伺服器和MTC-IWF之間的Tsp介面。在步驟S502，MTC-IWF可以實施CBE的功能，並且執行必要的轉換，以將第一訊息的格式轉換為與CBS相兼容並可由CBC讀取的格式，從而生成第二訊息。在步驟S503中，MTC-IWF可以在第二訊息中添加組訊息指示符。指示符可以指示觸發有效負載中的第一訊息不是正常警告訊息而是組MTC訊息。在步驟S504中，MTC-IWF隨後可以將第二訊息傳輸到CBC。在步驟S505中，MTC-IWF可以在第二訊息中針對目標UE任選地設置或重寫隨機化時間窗口。
圖6所示為根據本發明一個示例性實施例的從基地台角度的組訊息傳送程序。在步驟S601中，基地台可以通過第一介面 接收可能包含某訊息的第一訊息，所述訊息包括指示組訊息的IE。第一介面可以是以下項中的任何一項：S1-MME介面、CBC-BSC介面或U-BC介面。在步驟S602中，基地台可以通過小區廣播通道向一組UE傳輸廣播訊息，所述廣播訊息可以包括嵌入在系統資訊塊中的訊息內容。在步驟S603中，基地台可以向這組UE傳輸包括組訊息指示符的尋呼訊息，所述組訊息指示符指示出廣播訊息的SIB中的一個資源中存在組訊息。尋呼訊息中的組指示符或‘觸發指示符’可以使被尋呼UE收聽廣播訊息，並通過新SIB獲得組訊息，所述新SIB不為SIB1至SIB13。在步驟S604中，基地台可以任選地接收具有隨機化延遲的UE響應。
圖7所示為根據本發明一個示例性實施例的從用戶設備角度的組訊息傳送程序。在步驟S701中，UE可以接收包括‘觸發’指示符的尋呼訊息，所述指示符指示將被接收的訊息。在步驟S702中，響應於接收到尋呼訊息，UE可以通過小區廣播通道收聽廣播訊息。指示符可以指示為獲得訊息而將被檢索的資源。在步驟S703中，UE可以基於指示符從廣播訊息中定位其中可以獲得所述訊息正確資源。在步驟S704中，UE發現組訊息包含於其中的正確SIB。在步驟S705中，UE基於位於SIB中的訊息及相關參數獲得廣播訊息。SIB並不是SIB1至SIB13中的任何一個。
圖8所示為根據本發明一個示例性實施例的UE的示意圖。通信系統中的每個UE 801可以至少含有(但不限於)收發器電路803、類比至數位(A/D)/數位至類比(D/A)轉換器804、 處理電路806、記憶體電路805，以及一個或多個天線單元802。收發器電路803可以無線地傳輸下行鏈路信號並接收上行鏈路信號。收發器電路803也可以執行例如低噪聲放大、阻抗匹配、混頻、上下變頻、濾波、放大以及類似的操作。類比至數位(A/D)/數位至類比(D/A)轉換器804經配置以在上行鏈路信號處理期間將模擬信號格式轉換為數字信號格式，並在下行鏈路信號處理期間將數字信號格式轉換為模擬信號格式。
處理電路806經配置以處理數字信號並執行根據本發明的示例性實施例的所提方法的程序。此外，處理電路806可以電耦接至記憶體電路805，所述記憶體電路存儲編程代碼、碼本配置、緩衝資料或處理電路806所指派的記錄配置。處理電路806的功能可以使用微處理器、微控制器、DSP芯片、FPGA等可編程單元來實施。處理電路806的功能也可以用單獨的電子裝置或IC來實施。
鑒於前文描述，當面臨不同的網絡傳遞程序時，本發明能夠通過使用現有網絡架構來觸發多組MTC裝置、能夠減少老式UE上的功率損耗、減少RAN網絡控制節點或CN控制節點中的網絡擁塞，並減少MTC-IWF的管理複雜性。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
S501~S505‧‧‧步驟

Claims (20)

  1. 一種基於小區廣播服務訊息發送系統接收傳輸到一組機器類型通信裝置的組觸發訊息的方法，並且所述方法包括：接收包括指示符的尋呼訊息，所述指示符指示出用於將被接收的組觸發訊息的資源；響應於接收到所述尋呼訊息來接收廣播訊息；基於所述指示符從所述廣播訊息中確定所述組觸發訊息獲得於其中的資源；從所述廣播訊息的所述資源中獲得所述組觸發訊息；以及響應於接收到所述指示符，從所述廣播訊息確定為系統資訊塊的所述資源，其中所述系統資訊塊為系統資訊塊x以外的系統資訊塊，且x只為1到13的整數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述系統資訊塊包括以下項中的一項：組識別碼、訊息識別碼、所述廣播訊息的序列號、所述訊息的優先級指示符、移動始發傳輸標誌和觸發有效負載。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述指示符包括資訊元件，所述資訊元件指示出不同於警告類型的一類型。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中所述系統資訊塊進一步包括存取限制參數，所述存取限制參數針對每個終端目標隨機化其響應時間，以根據隨機化延遲作出回應。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中所述系統資訊 塊進一步包括移動始發傳輸持續時間，所述移動始發傳輸持續時間針對每個終端目標隨機化其響應時間，以初始化服務請求或附加程序。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述用戶設備包括發射器、接收器和處理電路，所述發射器和接收器分別用於發射和接收無線資料，所述處理電路耦接到所述發射器和所述接收器，並且所述處理電路經配置以執行權利要求1所述的功能。
  7. 一種用於基於小區廣播服務訊息發送系統將組觸發訊息傳輸到一組機器類型通信裝置的方法，該方法適用於機器類型通信互通功能，並且所述方法包括：通過第一介面接收包括組識別碼的第一訊息；根據所述第一訊息生成第二訊息；以及通過第二介面將所述第二訊息傳輸到小區廣播中心，所述第二訊息包括資訊元件，所述資訊元件使所述第二訊息有別於警告訊息，其中所述第二介面不同於所述第一介面。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的方法，其中所述資訊元件包括組訊息指示符，用於區別所述第二訊息與所述警告訊息。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的方法，其中所述資訊元件包括一類型，所述類型指示出所述第二訊息為組觸發訊息並且不同於所述警告訊息。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的方法，其中所述資訊元件包括以下項中的至少一項：序列號、優先級指示符和移動始發傳 輸標誌，其中所述序列號使所述第二訊息有別於其他訊息，所述優先級指示符使所述警告訊息的優先級高於所述第二訊息，並且所述移動始發傳輸標誌指示出所述機器類型通信裝置是否需要進行移動始發傳輸。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的方法，其中所述第一訊息進一步包括移動始發傳輸持續時間資訊元件，該資訊元件意在用於每個終端目標以對傳輸持續時間內的響應時間進行隨機化。
  12. 一種基於小區廣播服務訊息發送系統將組觸發訊息傳輸到一組機器類型通信裝置的方法，並且所述方法包括：通過第一介面接收包括資訊元件的第一訊息，所述資訊元件指示出所述第一訊息意在用於一組機器類型通信裝置；對包括組觸發訊息指示符的尋呼訊息進行傳輸，所述組觸發訊息指示符指示出系統資訊塊中用於所述第一訊息的資源；以及通過小區廣播通道將包括所述第一訊息的廣播訊息傳輸到所述這組機器類型通信裝置，所述第一訊息嵌入在所述廣播訊息的所述系統資訊塊中；其中所述系統資訊塊為系統資訊塊x以外的系統資訊塊，且x只為1到13的整數。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中所述第一訊息為以下項中的一項：廣播請求訊息和寫入替換警告請求訊息。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的方法，其中響應於接收到所述第一訊息，所述基地台從所述第一訊息的所述資訊元件獲得 一個值，所述值指示了所述第一訊息意在用於所述這組機器類型通信裝置。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的方法，其中響應於接收到所述第一訊息，所述基地台從所述第一訊息的所述資訊元件獲得一個類型，所述類型指示了所述第一訊息意在用於所述這組機器類型通信裝置且不同於所述警告訊息。
  16. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中所述組觸發訊息指示符指向所述系統資訊塊，所述系統資訊塊不同於經保留用於所述警告訊息的另一個系統資訊塊。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的方法，其中所述系統資訊塊包括以下項中的至少一項：組識別碼、訊息識別碼、所述廣播訊息的序列號、優先級指示符、移動始發傳輸標誌和觸發有效負載。
  18. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中所述資訊元件由以下項中的任一項來設置：機器類型通信互通功能、家庭訂戶伺服器和機器類型通信伺服器。
  19. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中所述系統資訊塊進一步包括存取限制參數，所述存取限制參數針對每個終端目標隨機化其響應時間，以根據隨機化延遲作出回應。
  20. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中所述資訊元件包括移動始發傳輸持續時間，所述移動始發傳輸持續時間用於每個終端目標，以對所述移動始發傳輸持續時間內的響應時間進行隨機化，從而初始化服務請求或附加程序。
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