在m2m通信中监测寻呼消息的方法和设备的制作方法
【专利摘要】提供了一种用于在机器对机器（M2M）通信中监测寻呼消息的方法和设备。M2M装置从基站接收用于发起空闲模式的寻呼配置。所述寻呼配置包括指示寻呼周期、第一寻呼偏移和第二寻呼偏移的信息。在空闲模式下，所述M2M装置按照所述寻呼周期的所述第一寻呼偏移监测寻呼消息的发送。如果按照所述第一寻呼偏移未接收到寻呼消息，则所述M2M装置按照所述寻呼周期的所述第二寻呼偏移监测寻呼消息的发送。
【专利说明】在M2M通信中监测寻呼消息的方法和设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信，更具体地讲，涉及一种在机器对机器(M2M)通信中监测寻呼消息的方法和使用该方法的设备。
【背景技术】
[0002]作为机器对机器(M2M)通信(也称为机器型通信(MTC))是一种包括无需人交互的一个或更多个实体的数据通信。即，M2M通信是指这样的概念，其中机器设备(非由人使用的终端)利用现有无线通信网络来执行通信。M2M通信中使用的机器设备可称为M2M装置，M2M装置是各种各样的，诸如自动售货机、用于测量水坝的水位的机器等。
[0003]M2M装置具有不同于一般终端的特征。针对M2M通信优化的服务可不同于针对人对人通信优化的服务。与当前的移动网络通信服务相比，M2M通信的特征在于不同的市场情境、数据通信、低成本和精力、潜在非常多的M2M装置、宽服务区域以及每M2M装置的低业务量。
[0004]在空闲模式下，终端仅在特定间隔唤醒并发送和接收数据以便减少电池电力。网络重新进入处理是终端在空闲模式下返回到与网络连接的状态的处理。
[0005]在空闲模式下，终端周期性地按照寻呼周期唤醒，并监测是否接收到寻呼消息。在M2M通信中，根据应用的类型来考虑几小时的长寻呼周期。这意味着，如果M2M装置在某寻呼周期错过寻呼消息，则M2M装置必须等待几小时直至下一寻呼周期到达为止。
[0006]需要考虑M2M通信的特征来监测寻呼消息。
【发明内容】
[0007]技术课题
[0008]本发明提供了一种用于在机器对机器(M2M)通信中监测寻呼消息的方法和设备。
[0009]本发明还提供了一种用于在M2M通信中发送寻呼消息的方法和设备。
[0010]技术手段
[0011]在一个方面中，提供了一种用于在机器对机器(M2M)通信中监测寻呼消息的方法。该方法包括以下步骤:由M2M装置从基站接收寻呼配置以发起空闲模式，所述寻呼配置包括指示寻呼周期、第一寻呼偏移和第二寻呼偏移的信息；由处于空闲模式的所述M2M装置按照所述寻呼周期的所述第一寻呼偏移监测寻呼消息的发送；以及如果按照所述第一寻呼偏移未接收到寻呼消息，则由处于空闲模式的所述M2M装置按照所述寻呼周期的所述第二寻呼偏移监测寻呼消息的发送。
[0012]可经由高级空中接口 -取消注册-响应(AA1-DREG-RSP)消息来接收所述寻呼配置。
[0013]所述AA1-DREG-RSP消息可以是对所述M2M装置所发送的AA1-取消注册-请求(AA1-DREG-REQ)消息的响应。
[0014]所述寻呼配置可包括关于指派有所述M2M装置的寻呼组的信息。[0015]所述寻呼配置可包括关于固定M2M取消注册标识符(FMDID)的信息，所述FMDID唯一地标识空闲模式期间在所述基站的域中的所述M2M装置。
[0016]在另一方面中，提供了一种用于在机器对机器(M2M)通信中监测寻呼消息的装置。该装置包括:射频(RF)单元，其被配置为接收和发送无线电信号；以及处理器，其可操作地连接至所述RF单元，并被配置为从基站接收寻呼配置以发起空闲模式，所述寻呼配置包括指示寻呼周期、第一寻呼偏移和第二寻呼偏移的信息，按照所述寻呼周期的所述第一寻呼偏移监测寻呼消息的发送，并且如果按照所述第一寻呼偏移未接收到寻呼消息，则按照所述寻呼周期的所述第二寻呼偏移监测寻呼消息的发送。
[0017]在另一方面中，提供了一种用于在机器对机器(M2M)通信中发送寻呼消息的装置。该装置包括:射频(RF)单元，其被配置为接收和发送无线电信号；以及处理器，其可操作地连接至所述RF单元，并被配置为发送寻呼配置以使得M2M装置能够发起空闲模式，所述寻呼配置包括指示寻呼周期、第一寻呼偏移和第二寻呼偏移的信息，按照所述寻呼周期的所述第一寻呼偏移将寻呼消息发送给所述M2M装置，并且如果未从所述M2M装置接收到对所述寻呼消息的响应，则按照所述寻呼周期的所述第二寻呼偏移将所述寻呼消息发送给所述M2M装置。
[0018]技术效果
[0019]在M2M通信中，可防止由于错过寻呼消息而引起的寻呼延迟。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1示出机器对机器(M2M)通信的示例。
[0021]图2示出IEEE820.16m系统的帧结构的示例。
[0022]图3示出IEEE802.16m中的操作转移图。
[0023]图4示出寻呼周期的示例。
[0024]图5示出根据本发明的实施方式的监测寻呼消息的方法。
[0025]图6示出根据本发明的实施方式的寻呼周期。
[0026]图7是示出实现有本发明的实施方式的无线通信系统的框图。
【具体实施方式】
[0027]图1示出机器对机器(M2M)通信的示例。
[0028]M2M通信也称为机器型通信(MTC)，它是指M2M装置11和12之间通过基站15 (未伴有人交互)的信息交换，或者M2M装置11与M2M服务器18之间通过基站的信息交换。
[0029]M2M服务器18是与M2M装置11通信的实体。M2M服务器执行M2M应用并向M2M装置11提供M2M特定服务。
[0030]M2M装置11是提供M2M通信的无线装置，其可以是固定的，或者可具有移动性。M2M装置也称为MTC装置。
[0031]通过M2M通信提供的服务不同于有人介入的通信中的已有服务。所述服务包括各种类别的服务，例如跟踪、计量、支付、医疗服务和远程控制。
[0032]M2M特征的各个服务要求的代表性示例如下。
[0033]I)时间控制特征:这表示M2M装置仅在预定的特定间隔中发送或接收数据。因此，可防止所述预定的特定间隔之外的不必要的信令。
[0034]2)时间容忍特征:这表示M2M装置可延迟数据的传输。如果网络负载大于预定的负载阈值，则网络运营商可限制M2M装置对网络的接入或者从M2M装置向另一 MTC装置的数据发送，并且动态地限制由MTC装置在特定区域中可传输的数据量。
[0035]3)离线指示特征:这是指如果M2M装置与网络之间的信令不再可用，则在适当的时间向M2M装置请求通知。
[0036]4)优先报警消息(PAM)特征:这表示首先向网络通知M2M装置中发生需要立即注意的盗劫、破坏或紧急状态。
[0037]考虑在一个小区(或基站)中部署几百至几千个M2M装置。因此，由于难以仅使用已有的终端标识符来标识M2M装置，所以考虑下列标识符。
[0038]站标识符(STID):它是标识基站的域中的M2M装置的标识符。基站可将相同的STID分配给多个M2M装置。
[0039]M2M组标识符(MGID):这是用于在分配MGID的网络实体的区域中唯一地标识M2M装置组的标识符。
[0040]下面参照2011年2月17日公开的电气电子工程师协会(IEEE) P802.16m/D12 “Partl6:Air Interface for Broadband Wireless Access Systems:Advanced AirInterface”的段落16.2.18来描述基于IEEE802.16m的系统中的空闲模式操作。这里，应用了本发明的无线通信系统不限于基于IEEE802.16m的系统，而是本发明可应用于各种无线通信系统，例如第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)。
[0041]图2示出IEEE820.16m系统的帧结构的示例。
[0042]超帧SF包括超帧头(SHO以及4个帧H)、FU F2和F3。超帧内的帧的长度可相同。超巾贞的大小为20ms,各个巾贞的大小为5ms。
[0043]帧包括多个子帧SFO、SFU SF2、SF3、SF4、SF5、SF6和SF7。子帧可用于上行链路传输或下行链路传输。子巾贞在时域中包括多个正交频分复用(OFDM)符号。OFDM符号用于表示一个符号周期，多址方法不受其名字限制。
[0044]子帧包括6个OFDM符号。这仅是示例。子帧可包括5、7或9个OFDM符号，但不限于此。
[0045]子帧的类型可由包括在子帧中的OFDMA符号的数量来限定。例如，类型I子帧可被定义为包括6个OFDMA符号，类型2子帧可被定义为包括7个OFDMA符号，类型3子帧可被定义为包括5个OFDMA符号，类型4子帧可被定义为包括9个OFDMA符号.[0046]时分双工(TDD)方案或频分双工(FDD)方案可应用于帧。TDD帧中的子帧可分为上行链路子帧和下行链路子帧。
[0047]超帧的大小、包括在超帧中的帧的数量、包括在帧中的子帧的数量以及包括在子帧中的OFDM符号的数量可改变，但是不限于此。
[0048]SFH可承载必要系统参数和系统配置信息。可在超帧内的第一子帧的后5个OFDM符号中发送SHL
[0049]物理资源单元(PRU)是基本分配单位，它包括相同子帧的邻近OFDM符号中的18个子载波。
[0050]在IEEE802.16系统中，高级MAP (A-MAP)承载服务控制信息。非用户特定A-MAP承载不限于特定用户或特定用户组的信息。混合自动重传请求(HARQ)反馈A-MAP承载用于UL数据传输的HARQ ACK/NACK信息。电源控制A-MAP承载对移动台(MS)的电源控制命令。
[0051]指派A-MAP承载资源分配信息。指派A-MAP包括多种类型，例如下行链路(DL)基本指派A-MAP、上行链路(UL)基本指派A-MAP和码分多址(CDMA)指派A-MAP。
[0052]CDMA指派A-MAP包括根据带宽请求的UL资源分配或根据测距请求的UL资源分配。
[0053]所有A-MAP共享称为A-MAP区域的物理资源区域。A-MAP区域存在于各个DL子帧中。
[0054]图3示出IEEE802.16m中的操作转移图。
[0055]在初始化状态，移动台(MS)接收同步和系统配置，并执行小区选择。
[0056]在接入状态，MS执行网络进入。网络进入是包括与基站的测距、基本能力协商和验证的过程。
[0057]在连接状态，MS在睡眠模式、活动模式和扫描模式中的一个模式下操作。在连接状态期间，MS维持在接入状态期间建立的连接。活动模式下的MS可一直发送或接收调度的数据。在睡眠模式下，无线电帧分为睡眠窗口和监听窗口。睡眠模式下的MS可在监听窗口期间从基站接收数据。扫描模式下的MS执行由基站指示的测量。
[0058]在空闲状态，MS在空闲模式下操作。可将基站分配给一个或更多个寻呼组。可将M2M装置分配给一个或更多个寻呼组。各个寻呼组中可定义一个寻呼周期和一个寻呼偏移。在分配给相同寻呼组的M2M装置之间，寻呼周期和寻呼偏移可不同。
[0059]寻呼周期包括寻呼可用间隔和寻呼不可用间隔。在寻呼不可用间隔中，基站不发送任何下行链路业务，例如寻呼消息。在寻呼可用间隔中，M2M装置监测下行链路业务。
[0060]图4示出寻呼周期的示例。
[0061]寻呼周期内的寻呼可用间隔的开始通过寻呼偏移来确定。寻呼可用间隔的间隔长度可以是预定的。
[0062]假设以超帧为单位定义寻呼周期，可按照超帧数Nsuperframe如下定义寻呼可用间隔。
[0063][式I]
[0064]Nsuperframe mod Pcycle==Poffset
[0065]这里，PeyelJg示寻呼周期，PtjffseJg示寻呼偏移，“mod”指示模运算。寻呼可用间隔的间隔可为每寻呼周期一个超帧。
[0066]根据应用，M2M装置需要小移动性和低功耗。为了减小功耗，可设置几分钟至几小时的长寻呼周期。
[0067]设置了长寻呼周期的M2M装置可能在寻呼可用间隔期间错过其寻呼消息。基站在寻呼可用间隔期间将寻呼消息发送给M2M装置，但M2M装置由于信道条件而未接收到该寻呼消息。由于长寻呼周期，M2M装置对寻呼消息的接收可延迟几小时。
[0068]图5示出根据本发明的实施方式的监测寻呼消息的方法。
[0069]在步骤S510，M2M装置接收寻呼配置并进入空闲模式。可响应于来自M2M装置的请求或响应于来自基站的命令执行空闲模式的进入。
[0070]M2M装置进入空闲模式的示例如下。在步骤S511，M2M装置向基站发送高级空中接口(AAI)-DREG-取消注册-请求(REG)消息，以请求进入空闲模式。在步骤S512，M2M装置从基站接收允许发起空闲模式的AA1-DREG-取消注册-响应(RSP)消息。AA1-DREG-RSP消息可包括寻呼配置。
[0071]又如，基站可通过向M2M装置发送AA1-DREG-取消注册-命令(CMD)消息来指示M2M装置进入空闲模式。AA1-DREG-CMD消息可包括寻呼配置。
[0072]又如，基站可发送AA1-DREG-RSP消息，M2M装置可响应于该AA1-DREG-REQ消息进入空闲模式。AA1-DREG-RSP消息可包括寻呼配置。
[0073]寻呼配置包括关于寻呼周期、第一寻呼偏移和第二寻呼偏移的信息。根据所提出的实施方式，在空闲模式中定义至少两个寻呼偏移。
[0074]稍后描述根据所提出的实施方式的包括寻呼配置的AA1-DREG-RSP消息的格式。
[0075]图6示出根据本发明的实施方式的寻呼周期。
[0076]第一寻呼可用间隔610由寻呼周期内的第一寻呼偏移限定，第二寻呼可用间隔620由寻呼周期内的第二寻呼偏移限定。第一寻呼可用间隔610的长度可与第二寻呼可用间隔620的长度相同。
[0077]假设以超帧为单位定义寻呼周期，可按照超帧数Nsupwft 如下定义第一寻呼可用间隔610和第二寻呼可用间隔620。
[0078][式2]
[0079]Nsuperframe mod Pcycie—P0ffSeti 或 P0ffset2`[0080]这里，Pcycle指示寻呼周期，Poffsetl是第一寻呼偏移，P0ffset2是第二寻呼偏移。第一寻呼可用间隔和第二寻呼可用间隔中的每一个的大小可为每寻呼周期一个超帧。
[0081]示出第一寻呼偏移的开始点和第二寻呼偏移的开始点相同，但这仅是示例。第二寻呼偏移的开始点可以是第一寻呼偏移结束的点(即，第一寻呼可用间隔610的开始点)。或者，第二寻呼偏移的开始点可以是第一寻呼可用间隔610的结束点。
[0082]返回参照图5，在步骤S520，在空闲模式下，M2M装置在第一寻呼偏移中监测寻呼消息的发送。M2M装置基于第一寻呼偏移确定第一寻呼可用间隔的开始并在第一寻呼可用间隔期间监测寻呼消息的发送。基站可在第一寻呼可用间隔期间发送寻呼消息。寻呼消息是指示特定装置中是否存在待定下行链路业务的通知消息。寻呼消息可以是AA1-PAG-寻呼广告(ADV)消息。例如，在步骤S525，基站可在第一寻呼可用间隔期间发送AA1-PAG-ADV消息。AA1-PAG-ADV消息可指示M2M装置执行网络重新进入。
[0083]在步骤S530，如果在第一寻呼偏移中未接收到寻呼消息，则M2M装置在第二寻呼偏移中监测寻呼消息的发送。M2M装置基于第二寻呼偏移来确定第二寻呼可用间隔的开始，并在第二寻呼可用间隔期间监测寻呼消息的发送。在步骤S535，如果基站在第一寻呼可用间隔期间发送AA1-PAG-ADV消息之后未从M2M装置接收到任何响应，则基站在第二寻呼可用间隔期间再次发送AA1-PAG-ADV消息。
[0084]如果接收到AA1-PAG-ADV消息，则M2M装置终止空闲模式并开始网络重新进入处理。
[0085]如果在第二寻呼偏移中未接收到寻呼消息，则M2M装置可将AA1-测距-请求(RNG-REQ)消息发送给基站。AA1-RNG-REG消息可包括指示请求寻呼消息的空闲模式下的位置更新的测距目的指示符。响应于AA1-RNG-REG消息，基站可将AA1-RNG-测距-响应(RSP)消息发送给M2M装置。AA1-RNG-RSP消息可包括由基站发送的第一寻呼可用间隔和第二寻呼可用间隔内的寻呼消息内的参数。
[0086]即使在传统的IEEE802.16m系统中，也可将多个寻呼偏移分配给MS。然而，分配给MS的这多个寻呼偏移不同于根据所提出的实施方式的多个寻呼偏移，如下。
[0087]IEEE802.16m中的寻呼偏移以一对一方式映射至寻呼组。如果分配了多个寻呼组，则分配多个寻呼偏移。另外，一个寻呼周期中包括一个寻呼偏移。例如，如果将MS分配给两个寻呼组(它们称为主寻呼组和副寻呼组)，则分配与主寻呼组对应的第一寻呼偏移和主寻呼周期以及与副寻呼组对应的第二寻呼偏移和副寻呼周期。如果MS偏离于主寻呼组的区域，移至副寻呼组的区域，则MS在第二寻呼偏移中监测寻呼消息。
[0088]相比之下，本发明所提出的多个寻呼偏移与分配的寻呼组的数量无关。另外，一个寻呼周期内定义多个寻呼偏移，一个寻呼周期内存在多个寻呼可用间隔。
[0089]下面描述包括本发明所提出的寻呼配置的AA1-DREG-RSP消息的格式。AA1-DREG-RSP消息仅是示例。该寻呼配置可被包括在AA1-DREG-RSP消息以外的另一消息中并被发送。
[0090]在下表中，字段名称、大小和字段值仅是示例性的，本领域技术人员可容易地将字段名称、大小和字段值改变为其它名称和其它值。
[0091]下表I示出根据本发明的实施方式的包括在AA1-DREG-RSP消息中的字段的示例。
[0092][表 I]
【权利要求】
1.一种用于在机器对机器M2M通信中监测寻呼消息的方法，该方法包括以下步骤: 由M2M装置从基站接收寻呼配置以发起空闲模式，所述寻呼配置包括指示寻呼周期、第一寻呼偏移和第二寻呼偏移的信息； 由处于空闲模式的所述M2M装置按照所述寻呼周期的所述第一寻呼偏移监测寻呼消息的发送；以及 如果按照所述第一寻呼偏移未接收到寻呼消息，则由处于空闲模式的所述M2M装置按照所述寻呼周期的所述第二寻呼偏移监测寻呼消息的发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，按照所述寻呼周期的所述第一寻呼偏移监测寻呼消息的发送的步骤包括以下步骤: 基于所述第一寻呼偏移和所述寻呼周期来确定寻呼可用间隔的开始；以及 在所述寻呼可用间隔期间监测寻呼消息的发送。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，经由高级空中接口-取消注册-响应AA1-DREG-RSP消息接收所述寻呼配置。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述AA1-DREG-RSP消息是对所述M2M装置所发送的AA1-取消注册-请求AA1-DREG-REQ消息的响应。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述寻呼配置包括关于指派了所述M2M装置的寻呼组的信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述寻呼配置包括关于固定M2M取消注册标识符FMDID的信息，所述FMDID唯一地标识空闲模式期间在所述基站的域中的所述M2M装置。
7.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤: 由所述M2M装置在接收到寻呼消息时终止空闲模式。
8.一种用于在机器对机器M2M通信中监测寻呼消息的装置，该装置包括: 射频RF单元，其被配置为接收和发送无线电信号；以及 处理器，其可操作地连接至所述RF单元，并被配置为: 从基站接收寻呼配置以发起空闲模式，所述寻呼配置包括指示寻呼周期、第一寻呼偏移和第二寻呼偏移的信息； 按照所述寻呼周期的所述第一寻呼偏移监测寻呼消息的发送；以及如果按照所述第一寻呼偏移未接收到寻呼消息，则按照所述寻呼周期的所述第二寻呼偏移监测寻呼消息的发送。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述处理器被配置为如下按照所述寻呼周期的所述第一寻呼偏移监测寻呼消息的发送: 基于所述第一寻呼偏移和所述寻呼周期来确定寻呼可用间隔的开始；以及 在所述寻呼可用间隔期间监测寻呼消息的发送。
10.根据权利要求8所述的装置，其中，经由高级空中接口-取消注册-响应AA1-DREG-RSP消息接收所述寻呼配置。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述AA1-DREG-RSP消息是对所述装置所发送的AA1-取消注册-请求AA1-DREG-REQ消息的响应。
12.根据权利要求8所述的装置，其中，所述寻呼配置包括关于指派了所述装置的寻呼组的信息。
13.根据权利要求8所述的装置，其中，所述寻呼配置包括关于固定M2M取消注册标识符FMDID的信息，所述FMDID唯一地标识空闲模式期间在所述基站的域中的所述装置。
14.一种用于在机器对机器M2M通信中发送寻呼消息的装置，该装置包括: 射频RF单元，其被配置为接收和发送无线电信号；以及 处理器，其可操作地连接至所述RF单元，并被配置为: 发送寻呼配置以使得M2M装置能够发起空闲模式，所述寻呼配置包括指示寻呼周期、第一寻呼偏移和第二寻呼偏移的信息； 按照所述寻呼周期的所述第一寻呼偏移将寻呼消息发送给所述M2M装置；以及如果未从所述M2M装置接收到对所述寻呼消息的响应，则按照所述寻呼周期的所述第二寻呼偏移将所述寻呼消息发送给所述M2M装置。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述寻呼消息指示:所述M2M装置执行网络重新进 入。
【文档编号】H04W68/02GK103460768SQ201280017200
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年4月5日 优先权日:2011年4月7日
【发明者】朴基源, 陆昤洙, 金丁起 申请人:Lg电子株式会社