机器类型通信虚拟共享移动设备和方法
【技术领域】
[0001]本申请一般涉及机器类型通信，并且特别地，涉及机器类型通信虚拟共享移动设备和方法。
【背景技术】
[0002]对移动网络以更高吞吐量和谱效率支持数据应用的增长需求推动了开发基于正交频分复用(0FDM)的第4代(4G)网络的需要，包括对于3GPP长期演进(LTE)。关于0FDM4G网络的部署的一个关键目的是利用一(由N=1表示)的频率再使用，或根据实际接近于N=1再使用。N=1的频率再使用暗示基站中的小区同时在所有可用时间频率资源块(RB)上传送。在4G网络中，特别是在小区边缘附近，对更高吞吐量的需要与对上行链路预算的约束组合将使得对于比一般情况下为当前第二代(2G)和第三代(3G)蜂窝系统部署的更小的小区大小的需要变成必要。更小小区的添加能够部署在传统同构小区分割方法中或在更自组织的异构方法中，其中，微微小区或中继节点重叠在现有宏蜂窝网络上。对于同构和异构方法，在基站和移动终端处没有实现一种或更多种可行干扰减轻和或消除技术的情况下，用于N=1部署的所得到的干扰受限系统将不实现LTE标准能够支持的完全潜在容量。
[0003]机器到机器(M2M)或MTC类型装置是移动通信的新兴领域，其预期在接下来的几年大幅增长，其中2013年预期复合年增长率(CAGR)大于25%。
[0004]期望找到向MTC UE供应商和运营商确保明确商业利益的MTC解决方案，用于将低端MTC UE从GSM/GPRS迀移到LTE网络。
[0005]以下参考通过引用结合于本文中:
[1]3GPP TS36.211，“E-UTRA 物理信道和调制”，vll.1。
[0006][2] 3GPP TS36.216，“用于中继操作的 E-UTRA 物理层”，vl0.3。
[0007][3] 3GPP TR36.814，“E-UTRA 物理层方面”，ν9.0。
【发明内容】
[0008]根据本申请的一个广义方面，提供了一种适合在包括移动网络的通信网络中使用的机器类型通信(MTC)虚拟共享移动(VSM)设备，所述移动网络具有包括无线基站节点和无线装置节点的无线节点，所述无线基站节点服务于无线装置节点，无线装置的一部分是多个MTC装置，所述通信网络连接到至少一个MTC应用服务器。MTC VSM设备包括:通信网络中的节点，其包括通信接口以便参与至少一个MTC通信，所述MTC通信涉及所述MTC装置中的至少一个装置和所述至少一个MTC应用服务器之一；以及处理器，配置成通过通信接口操作，处理器适应成使得至少一个MTC相关通信的一部分将所述多个MTC装置向移动网络呈现为具有单个无线装置标识符的一个虚拟共享移动无线装置。在一些实施例中，通信网络中的节点是以下之一:MTC装置、UE、eNodeB、MME、S_GW、P_GW、MTC应用服务器、中继节点、以及移动中继节点、移动网络MTC授权服务器。在一些实施例中，所述至少一个MTC相关通信的所述部分包括至少以下之一:RRC连接、MTC数据报告、RRC断开、联合VSMG REQ、授权服务器REQ、授权服务器RSP、授权装置REQ、授权装置REQ、授权装置RSP、联合VSMG RSP以及通过VSM无线电承载携带的通信。在一些实施例中，所述至少一个MTC相关通信的所述部分包括至少以下之一:MTC服务器IP、数据、MTC应用数据装置、VSMG控制、MTC服务器IP、eNodeB IP、VSM IP、MTC ID、S_GW IP、P_GW IP、UDP 端口、装置 ID、证书、OK、Not OK、装置参数、VSM、頂S1、本地装置ID、VSMG控制及应用数据。在一些实施例中，所述多个MTC装置属于具有VSMG标识符的虚拟共享移动群组(VSMG)。在一些实施例中，不属于虚拟共享移动群组(VSMG)的MTC装置在加入VSMG的初始连接请求中利用其自己的装置标识符。在一些实施例中，通信节点是MTC装置，并且其中通信节点监听共享VSM无线电承载以便获取VSM控制和VSM装置数据中的至少一项。在一些实施例中，通信节点经VSMG控制接收关于分配的TTI以便将VSM控制和VSM装置数据中的至少一项发送到所述至少一个MTC服务器。在一些实施例中，MTC装置使用其自己的移动网络标识符将VSM TTI准予请求消息发送到VSM设备的通信节点。在一些实施例中，所述至少一个MTC相关通信的所述至少一部分在应用层加密。
[0009]根据本申请的另一广义方面，提供了一种适合在包括移动网络的通信网络中使用的机器类型通信(MTC)虚拟共享移动(VSM)方法，所述移动网络具有包括无线基站节点和无线装置节点的无线节点，所述无线基站节点服务于无线装置节点，无线装置的一部分是多个MTC装置，所述通信网络连接到至少一个MTC应用服务器，所述MTC VSM方法包括:在通信网络中提供节点，所述节点包括通信接口以便参与至少一个MTC通信，所述MTC通信涉及所述MTC装置中的至少一个装置和所述至少一个MTC应用服务器之一；并且包括配置成通过通信接口操作的处理器，所述处理器适用于在所述至少一个MTC相关通信的一部分上操作；以及将所述多个MTC装置呈现为一个虚拟共享移动无线装置，使得所述至少一个MTC相关通信的所述部分对于所述多个MTC装置使用单个标识符。
[0010]在结合附图查看机器类型通信虚拟共享移动设备和方法的特定实施例的以下描述时，对于本领域普通技术人员，本申请的其它方面和特征将变得显而易见。
【附图说明】
[0011]现在将仅通过示例的方式，参照附图描述本申请的实施例，其中:
图1是示出MTC体系结构的框图；
图2是示出MTC装置与MTC应用服务器之间的通信的信令流程图；
图3是根据本公开的实施例提供的示出包括VSM的MTC体系结构的框图；
图4是根据本公开的实施例提供的示出MTC应用服务器与MTC装置之间的通信路径的框图；
图5是根据本公开的实施例提供的示出由其中VSM在eNodeB中实现的网络实体使用的协议栈的框图；
图6是根据本公开的实施例提供的示出UDP端口的使用的框图；
图7是根据本公开的实施例提供的示出MTC装置连接过程的信令流程图；以及图8是根据本公开的实施例提供的示出由其中VSM在MRN中实现的网络实体使用的协议栈的框图。
[0012]类似的参考标号在不同附图中用于表示类似的元件。
【具体实施方式】
[0013]本说明书中使用了以下缩略词:
?eNodeB -增强节点B (基站)
?DL -下行链路
?EPC -增强分组核心
?IMS1-国际移动订户身份
?IP -因特网协议
?L1 -第1层
?L1 -第2层
?MAC -媒体接入控制
?MME -移动性管理实体
?MTC -机器类型通信
?PDCP -分组数据汇聚协议
?PHY -物理层
?P-GW -分组数据网络网关
?RAN -无线电接入网络
?RLC -无线电链路控制
?S-GW -服务网关
?TDD -时分双工
?TT1-传送时间间隔
?UE -用户设备
?UL -上行链路
?UDP -用户数据报协议
?VSM -虚拟共享移动
?VSMG -虚拟共享移动群组以下申请通过引用结合于本文中:
[4]名称为“确定移动装置的聚值集”(DETERMINING A CLUSTER SET OF MOBILEDEVICES)的美国申请 13/759419。
[0014]本公开适用于机器类型通信(MTC)域，其中，信息由MTC应用服务器从分布在大区域上的许多装置收集。为了在部署和管理MTC装置中是成本有效的，使用移动网络是有意义的，移动网络在本公开中也称为无线网络。本公开可互换地使用术语无线和移动，使得无线装置或节点能够被理解为与移动装置或节点相同。
[0015]连接到移动网络的MTC装置的数量预期大幅增长，并且它们将影响移动网络的性能。本公开可互换地使用MTC和M2M，使得MTC装置或节点能够被理解为与M2M装置或节点相同。
[0016]本公开可允许大量的MTC装置连接到移动网络并且限制对移动网络的影响。
[0017]连接到网络的MTC无线装置的数量可大幅增长。移动网络可能必须处理数量增大的装置和管理装置的成本。此成本可包括管理在MME级别的更多装置，分配用于每个MTC装置的单独IP地址，管理增大数量的GTP隧道。
[0018]许多MTC装置不经常报告数据，这意味着对于每个数据报告，装置必须经过后面是断开请求的完整的连接请求。这可使用于建立连接以及断开连接的控制平面信令成本成为主要移动网络瓶颈。
[0019]期望找到向MTC UE供应商和运营商确保明确商业利益的MTC解决方案，用于将低端MTC UE从GSM/GPRS迀移到LTE网络。此类利益可包括:
?降低装置中的RF组件成本，包括(例如)在频带/RAT/RF链/天线端口、传送功率、小于为相应频带指定的最大值的最大信道带宽的支持方面以及半双工FDD模式的支持方面的简化和降低。
[0020].用于在装置中减少处理的方法，另外考虑了基带RF转换方面，