TWI558143B - 機器型通信服務啟動 - Google Patents
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Description
本發明大致上係關於機器型通信(MTC)器件,且更特定言之,係關於在一行動通信網路中啟動一MTC服務。
本申請案主張2010年5月11日申請之美國臨時專利申請案第61/333,337號之權利,該案以引用的方式併入本文中。
在不久的將來預期引入大量機器型通信(MTC)器件將極大增加對行動通信網路之資源的需求。MTC器件為經由一通信網路而收集資料且將資料發送至一MTC伺服器或其他MTC器件的器件,諸如度量計或感測器。期望不久後MTC器件在數量上將逺超非MTC器件(諸如由人類使用者用於語音與資料通信之使用者終端機)。
行動通信網路傳統上經設計用於人類使用者之間的語音與資料通信。雖然日益增多,但是MTC器件係經由行動通信網路而進行機器對機器通信。
本發明提供一種用於相對於一MTC器件及一MTC伺服器而啟動一MTC服務的方法及裝置。
根據一非限制性實施例,一種MTC器件執行一MTC器件附接程序以附接至一行動通信網路。在將該MTC器件附接至該行動通信網路之後,該MTC器件利用該行動通信網路而為其自身啟動一封包資料協定(PDP)內容。在啟動該PDP內容之後,該MTC器件利用一MTC伺服器啟動一MTC服務。
根據一非限制性實施例,一種MTC器件包含用於與一行動通信網路中之一基地台通信之一收發器,且包含一處理電路。該處理電路經組態以執行一MTC器件附接程序以附接至一行動通信網路。該處理電路亦經組態以利用該行動通信網路而為該MTC器件啟動一PDP內容,其中該啟動發生在該MTC器件經附接至該行動通信網路之後。該處理電路進一步經組態在啟動該PDP內容之後利用一MTC伺服器啟動一MTC服務。
根據一非限制性實施例,一種由一MTC伺服器實施的管理一MTC器件之網路存取的方法包括:從一MTC器件接收一MTC啟動請求,及基於該啟動請求而將包含服務屬性之一MTC啟動回覆傳輸至該MTC器件。接著,該MTC伺服器將可應用於該等服務屬性之服務限制傳輸至一伺服GPRS支援節點(SGSN)或閘道GPRS支援節點(GGSN)之至少一者以用於管理該MTC器件的後續網路存取。
現參考圖式,圖1繪示一例示性行動通信網路10,其包含一核心網路12、複數個基地台20,以及複數個MTC器件100。該通信網路10可根據採用基於競爭之隨機存取頻道(RACH)的任何通信標準來操作。出於說明目的,將在根據GSM/EDGE(全球行動通信系統(GSM)增強型資料速率GSM演進(EDGE))標準操作之一網路的背景下描述本發明的一例示性實施例。然而,熟悉此項技術者將明白,本發明可更一般應用於其他無線通信系統,包含寬頻分碼多重存取(WCDMA)、長期演進(LTE),以及全球互通微波存取(WiMAX)系統。
基地台20提供對網路10之覆蓋區域內操作之MTC器件100的無線網路存取。核心網路12包括一行動交換中心(MSC)28、一伺服GPRS支援節點(SGSN)26,以及一閘道GPRS支援節點(GGSN)24。MSC 28控制該等基地台20之各者,且可操作用於將語音呼叫路由(route)至具有語音通信特徵之無線終端機(未展示)及從該等無線終端機路由語音呼叫。SGSN 26負責用於封包交換服務的到達及來自MTC器件100之資料封包的遞送。GGSN 24提供至諸如網際網路之一外部封包資料網路14的連接。MTC器件100可與連接至行動通信網路10或封包資料網路14的一或多個伺服器(諸如MTC伺服器30)通信。
機器型通信(MTC)已被定義成一特定類型的無線通信網路訊務。參看例如3GPP技術報告23.888,「System Improvements for Machine-Type Communications」,其揭示內容之全文以引用的方式併入本文中。一MTC器件100之一實例為具有一無線收發器102(參看圖6)的一瓦斯或電力度量計,該度量計用於以預定時間週期將瓦斯或電力之使用報告給該MTC伺服器30。非MTC器件係由人類使用者用於語音與資料通信所使用的器件,諸如蜂巢式電話、智慧型電話、膝上型電腦等等。
各MTC器件100可操作以利用MTC伺服器30來啟動一MTC服務。在一實例中,啟動MTC服務對應於MTC器件100向MTC伺服器30註冊。在MTC服務啟動期間,可由MTC伺服器30對MTC器件100指派一或多個服務屬性。舉例而言,該等服務屬性可定義MTC器件100的操作參數。在一實例中,MTC伺服器30可儲存MTC器件100的訂用資訊(例如,存取限制),且亦可儲存由MTC器件100上載的MTC資料。當該MTC器件100啟動MTC服務時,該MTC伺服器30可將可應用於該等服務屬性之服務限制傳輸至諸如SGSN 26或GGSN 24的一網路節點。接著,該網路節點可使用該等服務限制來控制該MTC器件100的網路存取。舉例而言,該網路節點可使用服務限制,如同在申請中之美國申請案第13/051,345號(代理人檔案號碼4015-7289)或第13/051,361號(代理人檔案號碼4015-7290)中所述。
圖2繪示用於附接MTC器件100及啟動一MTC服務的一例示性程序200。該MTC器件100電力開啟(步驟202),且在一基於競爭之RACH上發送一增強型通用封包無線電服務(EGPRS)封包頻道請求訊息(步驟204)。假定MTC器件100贏得任何可能的競爭,則基地台20藉由傳輸一即時指派訊息至該MTC器件100而對該封包頻道請求作出回應(步驟206)。該MTC器件100切換至一封包資料頻道(PDCH)並且傳輸描述該MTC器件100之無線電存取能力及支援頻帶的一封包資源請求訊息(步驟208)。
基地台20藉由給MTC器件100發送一封包上行鏈路指派訊息而對該封包資源請求訊息作出回應(步驟210),該封包上行鏈路指派訊息指示該MTC器件100待使用的一或多個PDCH上指派之無線電資源。步驟204至210共同定義一上行鏈路暫時區塊流(TBF)建立程序212,該程序212為MTC器件100分配一TBF以用於與基地台20通信。
一旦建立上行鏈路TBF,則MTC器件100切換至所指派之PDCH以經由所判定之上行鏈路TBF而將一GPRS附接請求訊息傳輸至SGSN 26(步驟214)。在一實例中,GPRS附接請求訊息具有一「附接類型」欄位,該「附接類型」欄位指示MTC器件100確實為一MTC器件(且例如並非為一非MTC無線終端機),且可進一步指示該MTC器件100的MTC器件類型。
在接收GPRS附接請求訊息(步驟214)後,SGSN 26鑑認MTC器件100(步驟216)並且執行一IMEI檢查(步驟218)。該IMEI檢查(步驟218)判定該MTC器件100的一國際行動設備識別。
接著,該SGSN 26將一GPRS附接接受訊息發送至該MTC器件100(步驟220),此觸發用於MTC器件100之一下行鏈路TBF的建立。該MTC器件100使用所指派之上行鏈路TBF(參看上行鏈路TBF建立程序212)以傳輸一GPRS附接完成訊息(步驟222),此完成MTC器件100至通信網路10的附接。步驟214至步驟222共同定義一附接程序224。
在附接程序224之後,執行一PDP內容啟動程序(步驟226)。PDP內容為存在於SGSN 26及GGSN 24二者上且在MTC器件100具有一作用中PDP內容時含有用於該MTC器件100之PDP內容資訊的一資料結構。步驟226可包含主要由MTC器件100執行的一舊型PDP內容啟動程序(參看例如3GPP技術規範34.123-1第11章「Protocol conformance specification」,其專門處理PDP內容啟動)。在一些實施例中,SGSN 26可回應於附接請求而為MTC器件起始PDP內容啟動,如美國專利申請案第61/326,495號(代理人檔案號碼4015-7293)或第61/332,932號(代理人檔案號碼4015-7294)中所述。
在PDP內容啟動(步驟226)之後,MTC器件100與MTC伺服器30通信以使MTC服務變為啟動(步驟228)。亦即,一旦將MTC器件100附接至行動通信網路10,則步驟228之MTC服務啟動相對於MTC伺服器30而啟動該MTC器件100,且藉此容許該MTC器件100發送並且接收與其支援之MTC應用相關聯的訊息。
圖3繪示步驟228之MTC服務啟動的一例示性程序。MTC器件100將一MTC啟動請求發送至MTC伺服器30(步驟240)。該MTC伺服器30提供一MTC啟動回覆至該MTC器件100。該啟動回覆可包含MTC器件100的一或多個服務屬性(步驟242)。該MTC器件100將一應答傳輸至該MTC伺服器30(244)以指示成功接收該回覆。基於該應答,該MTC伺服器30亦可將包含可應用於MTC器件100之服務屬性之服務限制的一MTC資訊訊息傳輸至SGSN 26或GGSN 24(步驟246)。該SGSN 26或GGSN 24可使用該等服務限制以實施屬性特定的服務限制或為任意給定MTC器件100傳達操作參數,及一般用於管理MTC器件100的後續網路存取。
圖4繪示由MTC器件100實施的利用MTC伺服器30啟動一MTC服務的一例示性方法300。該MTC器件100執行一MTC器件附接程序以附接至行動通信網路10(步驟302)。在一實例中,步驟302對應於由MTC器件100執行之圖2之步驟224的部分。
在將該MTC器件100附接至行動通信網路10之後,該MTC器件100利用該行動通信網路10而為其自身啟動一PDP內容(步驟304)。步驟304可對應於例如圖2之PDP內容啟動步驟226。在一實例中,步驟304包含將一「建立PDP內容」請求從該MTC器件100發送至該行動通信網路10。在一實例中,步驟306包含將一MTC服務啟動請求發送至具有一器件類型指示符的MTC伺服器30(圖2之步驟228),其中該MTC啟動請求視需要包含MTC器件100的一預設優先權指示。該方法300亦可包含:MTC器件100在MTC器件啟動期間接收用於在後續網路存取程序中使用的一或多個服務屬性(參看例如圖3之步驟242)。在建立PDP內容之後,該MTC器件100啟動一MTC服務(步驟306)。步驟306可對應於例如圖2之步驟228或圖3之步驟240至246。
圖5繪示由MTC伺服器30實施的管理MTC器件100之網路存取的一例示性方法。該MTC伺服器30從一MTC器件100接收一MTC啟動請求(步驟402)。該MTC伺服器30基於該服務請求而將一MTC啟動回覆傳輸至該MTC器件100,其中該啟動回覆包含服務屬性(步驟404)。
接著該MTC伺服器將可應用於該等服務屬性之服務限制傳輸至SGSN 26或GGSN 24之至少一者(步驟406)。舉例而言,該SGSN 26或GGSN 24可使用該等服務限制以對任意給定MTC器件100實施屬性特定的限制或為任意給定MTC器件100傳達操作參數,或一般用於管理MTC器件100的後續網路存取。
圖6繪示包含用於與行動通信網路10中之基地台20通信之一無線收發器102的一實例MTC器件100。該MTC器件100亦包含一處理電路104,該處理電路104經組態以執行由MTC器件100執行的方法300及程序200的步驟。因此,該處理電路104經組態以執行下列步驟:
● 執行一MTC器件附接程序以附接至該行動通信網路10;
● 在將該MTC器件100附接至該行動通信網路10之後,利用該行動通信網路10為該MTC器件100啟動一PDP內容;及
● 在啟動該PDP內容之後,利用該MTC伺服器30啟動一MTC服務。
組件102、104之各者可實施於專屬電路或固定電路中、或可實施於可程式化數位處理電路中,或實施於該二者之某一組合中。舉例而言,在至少一實施例中,組件102、104包括一或多個基於電腦的電路,諸如一或多個基於微處理器的電路,該等電路經組態以基於執行儲存於在MTC器件100中或MTC器件100可存取之一記憶體或其他電腦可讀媒體中之電腦程式指令而作為無線收發器102及處理電路104而操作。亦預期其他類型之數位處理電路(諸如FPGA或ASIC)使用於實施組件102、104。
當然,在不脫離本發明之範疇及基本特性的情況下可以除本文所提出之方式之外的其他特定方式來實行本發明。因此,應在所有方面上將此等實施例視為說明性且非限制性的,且在隨附申請專利範圍之意義及等效範圍內的所有變化應包含在其中。
10...行動通信網路
12...核心網路
14...封包資料網路
20...基地台
24...閘道GPRS支援節點/GGSN
26...伺服GPRS支援節點/SGSN
28...行動交換中心/MSC
30...機器型通信(MTC)伺服器
100...MTC器件
102...無線收發器
104...處理電路
圖1繪示用於MTC器件之通信的一例示性無線通信網路。
圖2繪示用於附接一MTC器件及啟動一MTC服務的一例示性程序。
圖3繪示用於啟動一MTC服務的一例示性程序。
圖4繪示由一MTC器件實施的啟動一MTC服務的一例示性方法。
圖5繪示由一MTC伺服器實施的管理一MTC器件之網路存取的一例示性方法。
圖6繪示一實例MTC器件。
20...基地台
24...閘道GPRS支援節點/GGSN
26...伺服GPRS支援節點/SGSN
30...機器型通信(MTC)伺服器
100...MTC器件
Claims (9)
- 一種由一機器型通信(MTC)器件實施的啟動一MTC服務之方法,該方法包括:執行一MTC器件附接程序以附接至一行動通信網路;在將該MTC器件附接至該行動通信網路之後,利用該行動通信網路為該MTC器件建立一封包資料協定內容;在啟動該封包資料協定內容之後,利用一MTC伺服器啟動一MTC服務,其中利用該MTC伺服器啟動該MTC服務包括:將一MTC服務啟動請求發送至具有一器件類型指示符之該MTC伺服器;及在該MTC器件啟動期間,接收用於在後續網路存取程序中使用的一或多個服務屬性(attributes)。
- 如請求項1之方法,其中執行一MTC器件附接程序包括:在該MTC器件附接程序期間,在一附接請求訊息中發送一附接類型指示至該網路,以指示正在執行一MTC器件附接。
- 如請求項1之方法,其中利用該行動通信網路為該MTC器件建立一封包資料協定內容包括:將一建立封包資料協定內容請求從該MTC器件發送至該行動通信網路。
- 如請求項1之方法,其中該MTC服務啟動請求包含一預設優先權指示。
- 一種機器型通信器件,其包括:一收發器,其用於與一行動通信網路中之一基地台通信;及 一處理電路,其經組態以:執行一MTC器件附接程序以附接至一行動通信網路;在將該MTC器件附接至該行動通信網路之後,利用該行動通信網路為該MTC器件建立一封包資料協定內容;在啟動該封包資料協定內容之後,利用一MTC伺服器啟動一MTC服務,其中該處理電路利用該MTC伺服器啟動該MTC服務包括:該處理電路將一該MTC服務啟動請求發送至具有一器件類型指示符之該MTC伺服器;及在該MTC器件啟動期間,接收用於在後續網路存取程序中使用的一或多個服務屬性。
- 如請求項5之機器型通信器件,其中該處理電路藉由將具有指示正在執行一MTC器件附接之一附接類型指示的一附接請求訊息發送至該行動通信網路而附接至該行動通信網路。
- 如請求項5之機器型通信器件,其中該處理電路利用該行動通信網路為該MTC器件建立一封包資料協定內容包括:將一建立封包資料協定內容請求發送至該行動通信網路以啟動該封包資料協定內容。
- 如請求項5之機器型通信器件,其中該處理電路將一預設優先權指示於包含該MTC服務啟動請求中。
- 一種由一機器型通信(MTC)伺服器實施的管理一MTC器 件之網路存取之方法,該方法包括:從一MTC器件接收一MTC服務啟動請求,該MTC服務啟動請求包含一器件類型指示符;基於該服務請求而將包含一或多個服務屬性之一MTC啟動回覆傳輸至該MTC器件;及將可應用於該等服務屬性之服務限制傳輸至一伺服GPRS支援節點(SGSN)或閘道GPRS支援節點(GGSN)之至少一者以用於管理該MTC器件的後續網路存取。
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