用于使用共享数据信道来节省机器对机器设备的功率的系统和方法_5

文档序号:8548498阅读:来源:国知局
信道。在一种配置中,这些设备可以使用哈希函数来确定在哪个时隙进行苏醒和监测 (例如,第二业务时隙1015-a-2)。在苏醒之后,每一个设备可以对在该时隙中发送的数据 分组进行解码和解调。每一个设备可以使用某个ID来识别在经解码和经解调的数据分组 中的它们的特定数据。
[0122] 在一个示例中,第三M2M设备、第四M2M设备和第五M2M设备可以保持在睡眠状 态,直到第n帧1050-a-n被发送为止。当该帧1050-a-n被发送时,这些M2M设备可以进入 苏醒模式,以监测该帧的业务时隙1015-a-n。如所示出的,可以在第n业务时隙期间,发送 针对这些设备中的每一个设备的、包括数据1035U040和1045的数据分组。每一个设备 可以应用哈希函数来确定要在该业务时隙1015-a-n期间进行苏醒。此外,每一个设备可以 解码和解调该数据分组,并使用特定的ID来识别该分组中的旨在针对于它们的特定数据 1035、1040 和 1045。
[0123] 举例而言,一个业务周期可以两秒长。可以将该周期的一部分分配用于前向链路 通信,并且可以将剩余部分分配用于反向链路通信。在该示例中,可以将一秒分配用于前向 链路通信,并且可以将一秒分配用于反向链路通信。因此,用于前向链路通信的一秒,可能 导致发送50个前向链路帧1050,每一个前向链路帧1050的持续时间为20ms。用于每一个 帧的业务时隙1015可以具有10ms的长度。在传统通信系统的情况下,当M2M设备期望数 据时,需要该设备苏醒以对每一个帧1050的每一个业务时隙1015进行监测,直到其接收到 其数据为止。如果针对该M2M设备的数据是在该周期的最后业务时隙(例如,第50时隙) 期间发送的,则该M2M设备不必要是苏醒的来对前49个帧1050的49个业务时隙1015进 行监测。描述了用于使M2M设备在业务信道周期期间的苏醒时间最小化的本发明的方法和 系统。通过在业务周期的开始处广播时隙图1020, M2M设备不需要在识别的它们的数据之 前,保持在苏醒模式来监测在该周期期间发送的每一个帧的每一个业务时隙。这允许每一 个M2M设备通过使这些设备在该周期期间处于苏醒模式的时间量最小化,来节省其功率和 资源。
[0124] 在一个实施例中,在不同的业务时隙期间发送的针对不同M2M设备的数据,可以 以不同的数据速率进行发送。例如,在第二业务时隙l〇15-a_2期间发送的数据(例如,数 据1025和1030)可以以第一数据速率进行发送,而在第n业务时隙1015-a-n期间发送的 数据(例如,数据1035U040和1045)可以以第二数据速率进行发送。在一种配置中,在同 一业务时隙期间发送的不同数据可以以相同的数据速率进行发送,或者该不同的数据可以 在同一业务时隙期间,以不同的数据速率进行发送。在一个实施例中,M2M设备115-d可以 了解到以下的数据速率:在该数据速率,它能够接收其数据。在一个实施例中,业务时隙图 1020可以指示当前周期中的以第一数据速率、第二数据速率、第三数据速率等等发送数据 的业务时隙的数量。使用该信息,各个M2M设备可以基于将以其期望的数据速率来发送数 据的时隙的数量,来估计哪个时隙将发送其数据。
[0125] 在一个实施例中,期望在一个周期期间接收它们的数据的M2M设备,可以不是期 望在下一个周期期间接收数据的相同M2M设备。因此,不同组的M2M设备可以针对业务图 1020,在每一个周期的开始处进行苏醒以监测第一业务时隙1015-a-l。通过避免对M2M设 备进行预先排列的形成群组,可以减少通信资源和其它开销。因此,对于任何给定的业务信 道周期来说,期望接收它们的数据的M2M设备组可以是ad hoc组。在一种配置中,图1020 可以在每一个后续的业务信道周期期间进行动态地改变。因此,M2M设备可以使用图1020 来估计在第一周期期间何时进行苏醒,但该设备可以使用在第二周期的开始处所广播的图 1020,来估计在该周期期间进行苏醒的不同时间。
[0126] 图10B是根据各种系统和方法,示出业务信道周期1055的另一个实施例的框图。 在该周期1055期间,可以在前向链路上发送多个前向链路帧1050-b。帧1050-b可以是图 10A中所示出的帧1050-a的示例。每一个帧可以包括一个或多个时隙,在这些时隙期间, 可以向M2M设备发送消息、数据分组、信令信息等等。如先前所解释的,每一个帧1050-b 可以包括寻呼时隙l〇〇5-b、ACK时隙1010-b和业务时隙1015-b。可以在第一前向链路帧 1050-b-l的第一业务时隙1015-b-l期间,发送业务时隙图1020-a。图1020-a可以使M2M 设备能够估计在该周期期间它们各自的数据将何时进行发送。
[0127] 在一种配置中,旨在针对于第一 M2M设备的业务数据1025,可以是在该周期的 第二帧1050-b-2期间发送的。但是,数据1025可能太大,以至于无法在单个业务时隙 1015-b-2期间进行发送。可以插入指针1060,以便在时隙1015-b-2期间进行发送。指针 1060可以指向另一个帧1050-b-n的另一个时隙1015-b-n,在该时隙1015-b-n期间,将发 送业务数据1025的剩余部分。
[0128] 在一个实施例中,可以将指针1060插入到业务时隙1015-b_2中,其不具有旨在针 对于该M2M设备的数据。因此,M2M设备可以在该周期的第一业务时隙1015-b-l期间,打 开其无线电装置以接收所广播的图l〇2〇-a。该设备可以根据图1020-a,估计出其数据将在 该周期的第二时隙l〇15-b-2期间进行发送。该设备可以关闭其无线电装置,直到第二时 隙为止。在第二时隙期间,可以重新打开该无线电装置以监测该时隙。并非是在第二时隙 1015-b-2期间接收数据,指针1060可以向该M2M设备指出在该周期中的稍后业务时隙。随 后,该设备可以再次关闭其无线电装置,直到该稍后的时隙为止,在该稍后的时隙时间点, 可以重新打开无线电装置,并且该设备可以接收数据分组、另一个指针、或者该数据的一部 分和用于指示未来时隙(当将发送该数据的另一个部分时)的组合。可以在多个M2M设备 之间进行共享的共享业务信道上发送指针1060。
[0129] 图11是根据各种实施例,示出时隙图1020-b的一个示例的框图。时隙图1020-b 可以是图10A和/或图10B的时隙图1020的示例。在一种配置中,图1020-b可以包括各 种类型的信息。图1020-b可以包括用于指示以下时隙的数量1105的信息:在这些时隙期 间将以第一数据速率发送数据。时隙图1020-b还可以指示以下时隙的数量1110的信息: 在这些时隙期间将以第二数据速率发送数据。虽然所示出的图1020-b指示了业务周期中 以第一和第二数据速率发送数据的时隙的数量,但应当理解的是,图1020-b可以指示该周 期中将以另外的数据速率发送数据的时隙的数量。图1020-b可以包括:用于指示将以第一 数据速率接收它们的数据的终端(即,M2M设备)的数量1115,以及将以第二数据速率接 收它们的数据的终端的数量1120的信息。时隙图1020-b还可以包括一个或多个哈希参数 1125。哈希函数可以使用哈希参数1125,来针对接收图1020-b的每一个M2M设备115,对 时隙图1020-b中的信息进行哈希化。
[0130] 如先前所解释的,可以在业务信道周期的开始处,在第一前向链路帧的业务时隙 期间发送时隙图1020-b。可以向在该周期期间期望接收业务数据的各个M2M设备115广播 该图1020-b。每一个设备115可以了解其能够接收业务数据的数据速率。通过在周期的开 始处接收该图,M2M设备可以变得了解在当前周期中的将以它们期望的数据速率来发送数 据的业务时隙的数量,以及期望以该数据速率来接收它们的数据的M2M设备的数量。该信 息可以帮助各个M2M设备来估计它们的数据将何时在该周期期间进行发送。因此,M2M设 备只在该周期的所估计的时间期间才进行苏醒,以获取它们的数据。
[0131] 在一种配置中,使用两秒第二业务信道周期作为示例,第一 M2M设备可以期望数 据速率为20kbps的数据。第一 M2M设备可以在该周期的第一业务时隙期间进行苏醒,以 接收业务时隙图1020-b。该图可以揭示在该周期中将以10kbps发送数据的业务时隙的数 量。该图还可以揭示将以20kbps发送数据的业务时隙的数量。此外,该图可以指示15个 M2M设备期望它们的数据为20kbps。在接收到该图之后,第一 M2M设备可以在业务信道中 以10kbps来发送数据的业务时隙期间,返回到睡眠模式。设备可以在以20kbps来发送数 据的业务时隙期间进行苏醒,其中该业务时隙是通过关于设备ID、处于该数据速率的时隙 的数量和用户的数量,运行哈希函数来映射的。在一个示例中,可以在期望以20kbps来接 收它们数据的其它M2M设备中的一些或全部M2M设备之间共享该业务信道。第一 M2M设备 可以关于其ID、处于该数据速率的时隙的数量和用户的数量,使用哈希函数,来识别其需要 苏醒的时隙,并使用其ID来定位该时隙中的其数据。在接收到其数据之后,第一设备可以 返回到睡眠状态。
[0132] 因此,对业务时隙图1020-b的使用,可以消除M2M设备在每一个业务时隙期间都 保持在苏醒模式以针对其数据来监测业务信道的需求。事实上,该M2M设备可以在数据以 M2M设备所期望的数据速率在业务信道上进行发送时才进行苏醒。
[0133] 图12是示出用于通过使用业务时隙图来管理前向链路通信,从而节省M2M设备的 功率的方法1200的一个示例的流程图,其中该业务时隙图帮助M2M设备来估计它们各自的 业务数据将何时在前向链路上进行发送。为了清楚说明起见,下面参照图1、图2、图3A、图 3B、图4A、图6或者图7中所示出的基站105来描述方法1200。在一种实现中,共享业务信 道格式化模块445可以执行一个或多个代码集,以控制基站105的功能单元来执行下面所 描述的功能。
[0134] 在框1205处,可以生成业务时隙图。该图可以标识一个或多个第一时隙和一个或 多个第二时隙。在一种配置中,在所述一个或多个第一时隙期间,可以以第一数据速率从基 站向一个或多个M2M设备发送第一数据。在所述一个或多个第二时隙期间,可以以第二数 据速率从基站向一个或多个M2M设备发送第二数据。第二数据速率可以与第一数据速率不 同。
[0135] 在框1210处,可以向一个或多个M2M设备广播该业务时隙图。所述一个或多个 M2M设备可以是设备的ad hoc组,该设备的ad hoc组可以在每一个后续的业务信道周期发 生变化。可以在当前业务信道周期的开始处,广播该图。在一个示例中,所述多个M2M设备 115可以是期望在当前业务信道周期期间接收业务数据的设备。所述多个M2M设备115可 以使用该图来确定它们各自的数据将何时在该周期期间进行发送。设备115可以返回到睡 眠状态,直到所估计的、在该周期期间它们的数据将进行发送的时间为止。
[0136] 因此,方法1200可以通过管理前向链路上的通信,来提供M2M设备的电源的高效 管理。应当注意的是,方法1200仅仅只是一种实现,可以对方法1200的操作进行重新排列 或者以其它方式进行修改,使得其它实现也是可能的。
[0137] 图13是示出用于通过在业务信道周期的开始处广播业务时隙图,来节省M2M设备 的功率的方法1300的一个示例的流程图。为了清楚说明起见,下面参照图1、图2、图3A、图 3B、图4A、图6或者图7中所示出的基站105来描述方法1300。在一种实现中,共享业务信 道格式化模块445可以执行一个或多个代码集,以控制基站105的功能单元来执行下面所 描述的功能。
[0138] 在框1305处,可以识别第一前向链路帧。第一前向链路帧可以是在业务信道周期 期间,在前向链路上发送的第一帧。在框1310处,可以将业务时隙图插入到业务信道中。该 业务信道可以用于在所识别的第一前向链路帧的业务时隙期间携带数据。期望在该业务信 道周期期间接收数据的各个M2M设备可以共享该业务信道。
[0139] 在框1315处,可以将第一数据插入到第二前向链路帧的业务时隙的业务信道中, 在框1320处,可以将第二数据插入到第三前向链路帧的业务时隙的业务信道中。第一数据 可以是旨在针对于第一 M2M设备,而第二数据可以是旨在针对于第二M2M设备。替代地,可 以将第一数据和第二数据插入到用于在相同的业务时隙期间携带数据的同一个业务信道 中。
[0140] 在框1325处,可以在所识别的第一前向链路帧的业务时隙期间,在业务信道中广 播业务时隙图。在一个实施例中,该图可以标识以下的帧和业务时隙:在该周期期间,在这 些帧和业务时隙期间将发送第一数据和第二数据。在框1330处,第一数据和第二数据可以 是在该时隙图所标识的业务时隙期间发送的。可以在对业务时隙图的广播之后,发送第一 数据和第二数据。可以以相同的数据速率或者不同的数据速率,来发送第一数据和第二数 据。此外,可以在相同的前向链路帧的相同业务时隙期间,或者在不同的帧的不同时隙期 间,发送第一数据和第二数据。因此,M2M设备可以通过接收在该周期的开始处所广播的时 隙图,变得了解它们的数据将何时在该周期期间进行发送。
[0141] 因此,方法1300可以通过生成用于指示以不同的数据速率将何时发送数据的业 务时隙图,来提供了节省M2M设备的功率和其它资源。应当注意的是,方法1300仅仅只是 一种实现,可以对方法1300的操作进行重新排列或者以其它方式进行修改,使得其它实现 也是可能的。
[0142] 图14是示出用于在业务周期的开始处向M2M设备广播信息,以帮助这些设备确定 它们的数据将何时在该周期期间进行发送的方法1400的一个示例的流程图。为了清楚说 明起见,下面参照图1、图2、图3A、图3B、图4A、图6或者图7中所示出的基站105来描述方 法1400。在一种实现中,共享业务信道格式化模块445可以执行一个或多个代码集,以控制 基站105的功能单元来执行下面所描述的功能。
[0143] 在框1405处,可以识别在业务信道周期的开始处发送的第一前向链路帧。在框 1410处,可以将业务时隙图插入到要在该帧的业务时隙期间发送的业务信道中。在框1415 处,可以识别第二前向链路帧的业务时隙。可以在已发生了第一前向链路帧的传输之后,在 该周期期间发送第二前向链路帧。
[0144] 在框1420处,可以进行关于第二帧的业务时隙的长度是否足够用于发送数据分 组的判断。例如,业务时隙的长度可以是l〇ms。如果数据分组的大小足够小,以允许在10ms 时隙期间传输该完整的分组,则在框1425处,可以将该完整的数据分组插入到要在业务时 隙期间发送的业务信道中。但是,如果数据分组太大以至于无法在该业务时隙期间全部地 发送,则在框1430处,可以在该业务信道中插入指针以便在该时隙期间进行发送。该指针 可以标识在第二前向链路帧的传输之后发送的另外前向链路帧的另外业务时隙。在一个示 例中,可以将该数据分组的一部分连同该指针一起插入到业务信道中。在另一个示例中,可 以在业务信道中插入该指针,而不插入该数据分组的任何部分。
[0145] 在框1435处,可以将数据分组的全部或者一部分插入到要在该另外帧的另外时 隙期间发送的业务信道中。在一个示例中,如果该另外时隙的长度不足以允许对该数据分 组的一部分的传输时,则可以在该业务信道中插入另外的指针,以指向另一个时隙,其中在 该周期期间,在该另一个时隙期间将发送该数据分组的另一个部分。因此,在前向链路帧的 业务时隙期间,可以在前向链路上发送完整的数据分组、数据分组的一部分、指针或者其任 何组合。
[0146] 在框1440处,可以在所识别的第一帧的业务时隙期间,在业务信道中广播业务时 隙图。如先前所解释的,该图可以标识将在其期间发送数据或指针的另外帧的业务时隙。在 框1445处,可以发送这些另外的前向链路帧。可以在已完成了对该图的广播之后,发生这 些另外帧的传输。
[0147] 因此,方法1400可以通过首先广播信息以指示何时将发送数据分组,来提供这些 分组的高效传输。应当注意的是,方法1400仅仅只是一种实现,可以对方法1400的操作进 行重新排列或者以其它方式进行修改,使得其它实现也是可能的。
[0148] 图15是示出用于通过保持在睡眠状态,直到在业务信道周期期间发送业务数据 为止,来管理M2M设备的电源的方法1500的一个示例的流程图。为了清楚说明起见,下面参 照图1、图2、图3A、图3B、图5A、图8和/或图9中所
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