用于管理探测消息的方法和无线装置的制造方法

用于管理探测消息的方法和无线装置的制造方法
【专利摘要】公开了一种用于管理探测消息的方法和无线装置（110）。探测消息用于验证无线装置（110）朝向无线网络（100）的服务的要求的连接性等级。要求的连接性等级涉及维持朝向无线网络（100）的连接性的似然。无线装置（110）估计无线装置（110）的估计的连接性等级。无线装置（110）进一步基于要求的连接性等级和估计的连接性等级调整探测消息量。而且，公开了对应计算机程序和计算机程序产品。
【专利说明】
用于管理探测消息的方法和无线装置
技术领域
[0001]
本文的实施例涉及无线通信系统，诸如电信系统。公开了用于管理探测消息的方法和无线装置。而且，公开了对应计算机程序和计算机程序产品。
【背景技术】
[0002]
今天，无线通信系统主要用于以人为中心的通信和服务。然而，趋势是使用无线通信系统用于主要涉及机器的通信和服务。这类通信和服务经常被称为机器对机器(M2M)通信。
[0003]M2M通信内的某些类型通信和服务预计要求由无线通信系统提供的无线连接高度可靠。要求无线连接在无线连接的丢失和建立无线连接的可能性方面都高度可靠。在下面，在此上下文中使用术语“可靠”。因此，对于上面提到的M2M通信内的某些类型通信和服务，可以说成要求高可靠性的连接或建立连接的可能性。
[0004]对于人对机器(P2M)、人对人(P2P)和机器对人(M2P)通信可能也要求这类高可靠性。
[0005]可能需要这类高可靠性的服务包含工业过程控制服务、用于报警监视的服务、智能电网应用中的服务、业务和/或任务关键过程或服务的控制和管理、用于监视关键基础设施的服务以及服务以及针对国家安全和公共安全段(segment)中响应者的服务，以及其它类似服务。
[0006]更进一步，某些服务的高可靠性可能是有益的，其中部署节点(诸如无线电基站、无线电网络控制器等)是成本特别高的。同时，期望实现足够的容量，例如在所连接装置的数量和/或服务的覆盖方面。
[0007]例如考虑以高成本在远程位置部署在网络中的装置(诸如智能电网的智能电表、计量、感测或激活装置)。如果在与此类装置的通信中会存在故障，例如由于差的覆盖和/或不足够的容量，则会要求人工复原与该装置的通信或用另一装置替代该装置来补偿故障。此类补偿会暗示高劳动成本，这当存在大量装置时将以不可接受的方式升高(scale)，这经常是M2M通信应用中的情况。
[0008]已知使用例如有线连接或无线连接以若干不同方式提供M2M装置的连接性。有线连接可以是铜线、光纤、以太网电缆等。无线连接可通过使用各种无线电接入技术(RAT)来提供，诸如W1-F1、长期演进的演进的通用地面无线电接入网(EUTRAN/LTE)、高速分组接入的通用地面无线电接入网/(UTRAN/HSPA)、增强数据GSM环境(EDGE)无线电接入网(GERAN)的全球移动通信系统(GSM)等。而且，上面提到的RAT的演进以及其它第三代合作伙伴计划(3GPP)网络可用于提供无线连接。
[0009]在规划上面提到的无线电接入网和/或电信系统期间，有时期望设立无线电接入网，诸如提供M2M装置的高可靠性。然后可按如下方式提供高连接性。
[0010]例如，无线电接入网可在传输和/或无线电链路资源方面部署为过尺寸。传输资源的过尺寸可指的是使用光纤进行从基站的通信，而来自基站的峰值比特速率是800兆比特每秒，并且光纤可处置十分之一吉比特/秒。无线电链路资源的过尺寸指的是部署比根据估计的网络载荷所需的更多的基站、天线、使用更多的频带等。当RAN被部署成能够处置最坏情况情形同时仍具有对于任何即将到来的通信都可用的资源时，它被说成过尺寸。
[0011]作为另一示例，所谓的节点可用性可借助于通过安装用于给节点供电的多个功率单元来在节点中弓I入冗余而增大。节点可用性可涉及例如传输节点、无线电节点和服务器节点的可用性，它们与M2M装置通信或控制或支持网络操作。节点可用性在节点故障时减小了，这通常发生在用于给节点供电的功率单元损坏时。
[0012]作为另外的示例，在一些特定网络段中，可引入多个路径以避免单个故障点。光纤环能够通过在与中断的光学链路位于的地方相反的方向路由信息来应对一个光学链路的中断。
[0013]在已知无线网络中，监视无线连接正恰当工作的监视过程执行如下。无线网络包括通过无线连接互相连接的第一网络装置和第二网络装置。
[0014]因此，为了检查无线连接正恰当工作，第一网络装置向第二网络装置发送所谓的心跳消息。从第一网络装置中执行的服务发送心跳消息。当无线连接满足与服务相关的某些要求时，无线连接被说成恰当工作。某些要求作为示例由所谓的质量级别指示给出，其从3GPP技术规范(TS)23.401章节4.7和TS 23.203(例如表6.1.7)中已知，该表给出了标准化QCI 值。
[0015]响应于在第二网络装置接收的心跳消息，第二网络装置发送响应消息。当第一网络装置接收到响应消息时，第一网络装置可得出结论:无线连接未断开。这意味着，第一网络装置得出结论:当从发送心跳消息到接收响应消息的时间段在阈值以上时，无线连接断开。在部署无线网络时，确定监视过程的配置，诸如所发送的心跳消息的周期性、阈值等。
[0016]用在与上面相同的已知无线网络中的另一监视过程，第一网络装置发送所谓的探测消息。相比心跳消息，通常从第一网络装置无条件地发送探测消息。在部署无线网络时，第二网络装置配置有关于由第一网络装置发送的探测消息的信息。关于探测消息的信息可包含关于何时发送探测消息等的计时信息。关于探测消息的信息可借助于适合的配置消息发送到第二网络装置，该配置消息携带关于探测消息的所述信息。在此情况下，第二网络节点能够检测到无线连接断开了，而没有如上面示例中的对于响应消息的任何需要。第二网络装置可通过登记一个或多个丢失的(即第二网络装置未接收到的)探测消息来检测断开的无线连接，因为第二网络装置预计根据在部署时应用的配置来接收探测消息。
[0017]已知无线网络的问题可能是，上面提到的监视过程的所应用的配置可能有时不是有效的。

【发明内容】

[0018]
目的可以是，要改进如上面所提到的无线网络中的服务的无线连接的探测。
[0019]根据第一方面，该目的通过由无线装置执行的用于管理用于验证无线装置朝向无线网络的服务的要求的连接性等级的探测消息的方法来实现。要求的连接性等级涉及维持朝向无线网络的连接性的似然。无线装置获得服务的估计的连接性等级。无线装置进一步基于要求的连接性等级和估计的连接性等级调整探测消息量。探测消息由无线装置发送到无线网络以便验证要求的连接性等级。
[0020]根据第二方面，该目的通过配置成管理用于验证无线装置朝向无线网络的服务的要求的连接性等级的探测消息的无线装置来实现。要求的连接性等级涉及维持朝向无线网络的连接性的似然。无线装置配置成获得服务的估计的连接性等级。无线装置配置成基于要求的连接性等级和估计的连接性等级调整探测消息量。探测消息由无线装置发送到无线网络以便验证要求的连接性等级。
[0021]根据第三方面，该目的通过用于管理探测消息的计算机程序来实现。计算机程序包括计算机可读代码单元，所述代码单元当在无线装置上执行时使所述无线装置执行如在本文所描述的无线装置中的方法。
[0022]根据第四方面，该目的通过计算机程序产品来实现，计算机程序产品包括计算机可读介质和如本文所描述的存储在计算机可读介质上的计算机程序。
[0023]无线装置基于要求的连接性等级和估计的连接性等级调整探测消息量。用这种方式，无线装置可动态地使探测消息量适合于要求的连接性等级与估计的连接性等级之间的关系。应该理解，估计的连接性等级随着无线网络的无线电条件、业务载荷等动态改变。
[0024]还应提到，要求的连接性等级可以是默认的连接性等级。当估计的连接性等级在默认连接性等级以上时，无线装置可认为估计的连接性等级高。在一些示例中，要求的连接性等级可如在【具体实施方式】中所详述的服务所要求的。
[0025]本文实施例的优点是，无线装置的功耗可按照要求的连接性等级与估计的连接性等级之间的关系变化。例如，当该关系指示估计的连接性等级大于要求的连接性等级(这可使无线装置降低探测量)时，可降低功耗。降低探测量同时可导致更少地使用网络资源，例如在用于发送探测消息的时隙和/或频率方面。频率在此可指的是载波、副载波、频谱、带宽等。
【附图说明】
[0026]
根据如下【具体实施方式】和附图将容易理解本文公开的实施例的各个方面，包含其具体特征和优点，附图中:
图1是可应用本文实施例的例不无线网络的不意概图；
图2是说明与连接性等级相关的状态的框图；
图3是说明与连接性等级相关的状态的另一框图；
图4是说明方法的实施例的示意的组合的信令图和流程图。
[0027]图5是说明无线装置实施例的框图；
图6是说明作为估计的连接性等级的函数的探测消息量的曲线图；以及图7是说明作为估计的连接性等级的函数的探测消息量的另一曲线图。
【具体实施方式】
[0028]遍及如下描述，当可应用时，已经使用类似的附图标记表示类似的元件、单元、模块、电路、节点、部分、项目或特征。在附图中，在一些实施例中出现的特征由虚线指示，除非另有指出。
[0029]图1描绘了例示无线网络100(其中可实现本文实施例)。在这个示例中，无线网络100是长期演进(LTE)系统。在其它示例中，无线网络可以是任何蜂窝或无线通信系统，诸如宽带码分多址(WCDMA)网络、全球移动通信系统(GSM网络)、无线保真(W1-Fi)等。
[0030]无线装置110在图1中也描绘了。无线网络100可包括无线装置110。如本文所使用的，术语“无线装置”可指的是用户设备、机器对机器装置、移动电话、蜂窝电话、配备有无线电通信能力的个人数字助理(PDA)、智能电话、配备有内部或外部移动宽带调制解调器的膝上型或个人计算机(PC)、具有无线电通信能力的平板PC、便携式电子无线电通信装置、配备有无线电通信能力的传感器装置等。传感器可以是任何种类的天气传感器，诸如风、温度、气压、湿度等。作为另外示例，传感器可以是光传感器、电子开关、麦克风、扩音器、相机传感器等。术语“用户”可间接指的是无线装置。
[0031]更进一步，无线网络100包括无线电网络节点120和两个另外无线电网络节点121,122，它们可被称为无线电网络节点120、121、122。如本文所使用的，术语“无线电网络节点”可指的是演进的NodeB(eNB)、Node B、控制一个或多个远程无线电单元(RRU)的控制节点、无线电基站、接入点等。
[0032]在一些示例中，无线网络100进一步包括网络节点130。当无线网络100是LTE系统时，网络节点130可以是分组数据网络网关(PGW)。
[0033]当根据本文实施例操作无线网络100时，将在下面进一步说明的探测消息可从无线装置110发送140、141、142到无线网络100中的各种节点，诸如无线电网络节点120、两个另外无线电网络节点121、122之一或二者和/或网络节点130(例如经由无线电网络节点120)。
[0034]在描述本文的实施例之前，参考图2和图3中的框图说明连接性等级(作为概念)。
[0035]连接性等级也可被称为连接性可用性。一般而言，连接性等级在本文被定义为在某一程度的似然或在该程度的似然以上可提供某一足够好的连接性(其例如满足特定M2M服务的服务要求)的概率上保证的承诺。服务要求下面在章节“服务要求”中进一步描述。在一些示例中，连接性等级可以是与维持朝向无线网络100(诸如无线电网络节点120和/或网络节点130 )的服务(诸如特定M2M服务等)的连接性的似然相关的值。
[0036]图2示出了说明与连接性等级相关的三个例示状态的框图。三个例示状态包含没有连接性的第一状态201、具有基本连接性等级的第二状态202以及具有高连接性等级的第三状态203。
[0037]在此示例中，连接性等级由O与I之间的概率值给出。因此，连接性等级可以是数字、值、比特串等，其表示某一特定连接性等级。从而，连接性等级涉及在无线装置110中执行的维持到无线网络100和/或例如无线电网络节点120和/或网络节点130的连接性的服务的似然或概率。
[0038]维持连接性意味着，无线装置110可维持(即不断掉)已经建立的无线连接。
[0039]而且，维持连接性意味着，无线装置110可通过由概率值给出的似然成功建立或设立无线连接。由于连接性应用于服务(本文表述为服务的连接性)，因此服务的服务要求相应地由连接性(例如无线连接)满足，无论它是已经存在的连接或要设立的连接。
[0040]用连接性等级的概念，将区分要求的连接性等级与估计的连接性等级。
[0041]要求的连接性等级可由服务确定，S卩，服务或事实上是提供或处置服务的人可将要求的连接性等级设置成某些值，例如0.9。出于此原因，要求的连接性等级可被称为期望的乃至要求的连接性等级。如上面所提到的，连接性等级一般可由O与I之间的值表示。从而，值0.9可被视为表示高连接性等级。要求的连接性等级还可以是默认的连接性等级。默认的连接性等级可应用于具体服务或一组服务。在其它示例中，要求的连接性等级可由描述词“差”、“中等”、“高”等表示，这些描述词又可与某些范围的连接性等级关联。
[0042]附加地或备选地，要求的连接性等级可由在无线网络100中包括的网络节点设置。网络节点因此可处置对于服务和/或连接的请求。作为示例，网络节点可以是LTE中的eNB、无线电网络控制器(RNC)、移动管理实体(MME)、服务通用分组无线电服务支持节点(SGSN)、策略和计费规则功能(PCRF)、归属订户服务器(HSS)、归属位置寄存器(HLR)等。当网络节点设置要求的连接性等级时，它可对于不同的服务、不同的用户，即不同的节点(诸如无线装置110)、不同的用户组、不同类型的装置等设置不同的连接性等级。不同的用户或用户组在预约、归属网络等方面可能是不同的。不同类型的装置在移动或固定，用户装置或机器装置等方面可能是不同的。
[0043]估计的连接性等级例如可如在章节“确定连接性等级”中所描述的确定。估计的连接性等级取决于在无线网络100中的无线电条件、业务载荷等。因此，估计的连接性等级反映朝向无线网络的服务的实际或真实的连接性等级。估计的等级从而可对应于实际的或当前的连接性等级。作为结果，当估计的连接性等级增大或减小时，它意味着，实际上增大或减小实际的连接性等级，估计的等级是实际的连接性等级的估计。估计的等级的增大或减小可由于如本文所描述的执行的例如与确保要求的连接性等级相关的某些动作而发生。
[0044]如上所述，连接性等级可被表述为维持到无线网络100的连接性的服务的概率。这意味着，概率可被链接到时间段。因此，作为示例，在即将到来(将来)的时段期间失去连接性的概率是0.9。在其它示例中，概率可与事件的发生相关。事件例如可以是，火警报告实际上按0.9999的概率接收，这会设置当火警实际拉响时存在连接性的要求。
[0045]更进一步，连接性等级可被表述为故障之间的平均时间(MTBF)。例如，当连接性的MTBF是100年时，故障是非常罕见的。
[0046]与连接性等级相关的三个例示状态可被看作连接性等级的量化。
[0047]在图2中，指示了用于决定何时将服务视为处于与连接性等级相关的三个状态201、202、203中任一状态的阈值X和Y。换言之，例示M2M装置(未示出)可处于三个状态之一，这取决于与连接性等级相关的估计的概率值与阈值X和Y之间的关系。M2M装置可以是无线装置110和/或无线电网络节点120的示例。
[0048]估计的概率值例如可由估计的连接性等级间接或直接给出。因此，当估计的连接性等级表示概率时，估计的概率值可由估计的连接性等级间接给出。例如，当估计的连接性等级等于300时，它例如表示0.7的概率。这意味着，估计的连接性等级在它能被用作概率值之前可能需要被翻译、解释等。备选地，当估计的连接性等级例如等于0.7时，估计的概率值可由估计的连接性等级直接给出。在此情况下，估计的连接性等级可被直接使用，而无需转译、解释等，因为概率值范围从O到I。
[0049]三个状态在此示例中被定义如下，为了便于说明，从第三状态203开始。为了发现服务处于哪个状态，估计的概率值可如上面所提到的确定。这个示例通篇，假定服务的相同服务要求应用于所有状态中。
[0050]高连接性状态
M2M装置可处于所谓的高连接性状态，亦称为第三状态。如果估计的概率值(在此表示为PX)例如在阈值X以上，则连接性可被视为高。当使用附图中的附图标记时，我们有PX>X。[0051 ]基本连接性状态
M2M装置可处于所谓的基本连接性状态，亦称为第二状态。当在此示例中假定估计的概率值是PY时，但如果PY例如在阈值Y以上，则连接性可被视为基本的。同时，PY没有高到足以达到高连接性状态，即，估计的概率值PY小于阈值X。当使用附图中的附图标记时，我们有￥〈PY<Xo
[0052]没有连接性
Μ2Μ装置可处于没有连接性状态，亦称为第一状态。在此状态下，Μ2Μ装置没有到网络的连接，或具有不满足服务要求的连接，并且Μ2Μ装置因此没有服务。更进一步，Μ2Μ装置可能没有获得连接的任何可能性(只要它能被估计)。这意味着，估计的概率值(现在由PZ表示)没有高到足以达到基本连接性状态。作为示例，鉴于无线网络100，Μ2Μ装置可在覆盖之外。当使用附图中的附图标记时，我们有ΡΖ〈Υ。
[0053]在上面的描述中，为了简化的原因，Μ2Μ装置被说成处于上面提到的不同状态。在一些示例中，在Μ2Μ装置运行多个服务的情况下，那些多个服务中的每个服务都可被说成处于不同状态。多个服务中的一些或所有服务都可处于相同状态，或者多个服务中的所有服务都可处于相应的状态。
[0054]在如下描述中，将提及两个示例情形以便改进理解。
[0055]在第一例示情形下，无线网络100被包含在交通控制系统中，或形成其一部分，交通控制系统包含各种实体，例如交通信号灯、车辆(诸如轿车和卡车、携带蜂窝电话的自行车)。至少一些实体通过无线网络100通信。这意味着，交通控制系统的一些实体可以在无线网络100内，并且一些其它实体可以在无线网络100外。
[0056]作为示例，当高连接性状态达到或可用时，与车辆控制等相关的一些功能可被自动化，但当仅基本连接性状态达到或可用时，出于安全原因，这些功能需要操作在半自动化或人工模式。
[0057]在第二例示情形下，无线网络100被包含在工业控制系统或电力系统中。工业控制系统可包括各种实体，诸如阀门、传输带、用于喷漆或物理/化学处理等的喷射(spray)装置等。至少一些实体通过无线网络100通信。这意味着，工业控制系统的一些实体可以在无线网络100内，并且一些其它实体可以在无线网络100外。
[0058]当通过无线网络100通信的实体具有高连接性状态(例如具有有界的等待时间)时，与当实体仅具有基本连接性状态(这会要求较高裕度(margin)，因为工业控制系统例如需要更多的时间来反应、处理、打开/关闭阀门等)时相比较，工业控制系统可以具有较高效率(例如较高产量(yield))在较低裕度操作。
[0059]在第二情形下，可能是，当通过无线网络100的实体通信具有低连接性状态时，基于本地信息或半自动模式操作工业控制系统。在低连接性状态之前，本地信息可能已经被存储在实体中。
[0060]在图3中，另一框图说明了具有与连接性等级相关的N个数量状态的更一般情况。如在此图中所说明的，在图2中示出的状态可被扩展成包含具有不同连接性等级(例如具有从一个状态转变到另一状态的不同转变概率Xl…XN)的附加状态。
[0061 ]图4说明了根据本文实施例的当至少部分在图1的无线网络100中实现时的例示方法。从而，无线装置110执行用于管理用于验证无线装置110朝向无线网络100的服务的要求的连接性等级的探测消息的方法。如所提到的，要求的连接性等级涉及维持朝向无线网络100的连接性的似然。
[0062]相对于要求的等级的验证，可能是，无线装置110或无线网络100希望验证要求的连接性等级，如将在下面在其相关上下文中详细说明的。
[0063]如下动作可按任何适合的次序执行。
[0064]动作401
为了让无线装置110使用在下面的动作402中的估计的连接性等级，无线装置110获得无线装置110的估计的连接性等级。
[0065]动作401a
根据获得估计的连接性等级的第一方式，无线装置110从无线网络100接收服务的估计的连接性等级。无线网络100可确定估计的连接性等级，如下面在章节“确定连接性等级”中所描述的。
[0066]动作401b
根据获得估计的连接性等级的第二方式，无线装置110确定服务的估计的连接性等级。
[0067]在第一示例中，估计的连接性等级可基于无线装置110的若干连接。表述“无线装置110的连接”可指的是现有连接，S卩，无线装置110使用的连接。此外，表述“无线装置110的连接”可指的是可潜在地建立的连接，即，无线装置110能够设立和使用的连接。因此，作为现有和潜在连接两者的描述，可以说成若干连接是由无线装置110可使用的。
[0068]为了进一步详述第一示例，可能是，当连接数量被无线装置110视为高(例如在阈值以上)时，估计的连接性等级也将被估计为高。与上面类似，估计的连接性等级当接近值I(其指示维持连接的百分之百的概率)时将被视为高。
[0069]在第二示例中，估计的连接性等级可基于无线装置110的连接质量。如上面所提到的，连接性等级一般涉及无线装置110维持连接性的服务的似然。因此，如果连接质量使得通过裕度可满足服务要求，则连接性等级可与裕度成比例设置。
[0070]换言之，第一示例和第二示例规定，估计的连接性等级的估计可基于无线装置110的连接数量、无线装置110的连接质量等中的一项或多项。
[0071]下面在章节“确定连接性等级”中描述了如何获得估计的连接性等级的另外示例。
[0072]动作402
既然无线装置110已经获得了估计的连接性等级，无线装置110就基于要求的连接性等级和估计的连接性等级调整探测消息量。探测消息由无线装置110发送到无线网络100以便验证要求的连接性等级。
[0073]探测消息量可涉及如下一项或多项:
周期性，以所述周期性从无线装置110发送探测消息；
小区数量，所述探测消息发送到所述小区；
当发送所述探测消息时使用的无线电接入技术数量； 当发送所述探测消息时使用的载波数量，等。
[0074]周期性(以其从无线装置110发送探测消息)可以是其中无线装置110可发送探测消息的时隙的指示。周期性有时可由频率值给出。
[0075]小区数量(通常按使用的每个无线电接入技术)(探测消息被发送到所述小区)可涉及探测消息被发送或广播到的若干无线电网络节点，诸如无线电网络节点120、121、122。
[0076]当发送探测消息时使用的无线电接入技术的数量可能是，一个无线电网络节点(诸如无线电网络节点120)是多RAT无线电网络节点。然后，可能是，在使用这些多RAT中的一些或所有RAT的连接上发送探测消息以便调整所发送的探测消息量。
[0077]当发送探测消息时使用的载波或载波频率的数量可能是，一个无线电网络节点(诸如无线电网络节点120)能够以多个频率传送和接收。然后，可能是，在使用多个频率中的一些或所有频率的连接上发送探测消息以便调整所发送的探测消息量。
[0078]如上面已经提到的，探测消息量可涉及与探测消息量相关的上面提到的定义中的一个或多个定义的组合。因此，根据上面，调整探测消息量可以是调节(adapt1n)在各种连接或链路上发送的探测消息的数量。
[0079]动作403
在一些实施例中，当要求的连接性等级与估计的连接性等级之间的差异超过阈值时，无线装置110减小探测消息量。探测消息量可按各种方式减小(诸如如在如下示例中的逐步或按与差异成比例地)。
[0080]作为示例，减小的程度可至少在某种程度上与要求的连接性等级与估计的连接性等级之间的差异成比例。例如这意味着，当估计的连接性等级例如与阈值相比较比要求的连接性等级大得多时，探测消息量比如果估计的连接性等级仅略微大于要求的连接性等级的情况下可降低得更多。
[0081]在又另外的示例中，调整可以是，探测消息量例如根据与差异成比例的线性函数设置(如在图6中的)。在此示例中，在图6中说明的曲线的斜率或梯度是kl和k2。在此，当如图中所见从左和右估计的连接性等级接近要求的连接性等级时，kl和k2被选择成二者相等。在其它示例中，诸如在图7中，可选择kl和k2的不同值。在图4的组合信令方案和流程图的描述之后，将更详细地描述图7。
[0082]动作404
可能适合于将动作404与动作403的实施例组合。因此，当差异接近阈值时，无线装置110增大了探测消息量。探测消息量可按各种方式增大(诸如如在如下示例中的逐步或按与差异成比例地)。
[0083]类似于动作403的示例，增大的程度可至少在某种程度上与要求的连接性等级与估计的连接性等级之间的差异成比例。例如这意味着，当估计的连接性等级例如与阈值相比较比要求的连接性等级小得多时，探测消息量比如果估计的连接性等级仅略微小于要求的连接性等级的情况下可增大得更多。
[0084]在又另外的示例中，调整可以是，探测消息量例如根据与差异成比例的线性函数设置(与上面与动作403有关所描述的类似)。这暗示，取决于如图7中所示从右或左估计的连接性等级是否接近要求的连接性等级，可使用不同的kl和k2值。
[0085]由于阈值，可以避免所谓的乒乓效应。乒乓效应暗示，当估计的连接性等级在小范围变化时，扩展到要求的连接性等级以上和以下，它将使无线装置110频繁地并且可能交替地减小和增大探测消息量。
[0086]动作403和404可被描述为，调整探测消息量可包括:当要求的连接性等级与估计的连接性等级之间的差异超过阈值时减小探测消息量，而当该差异接近阈值时增大探测消息量。
[0087]动作405
为了通知无线网络100关于探测消息量，无线装置110可将指示探测消息量的消息发送到无线网络100，诸如网络节点130，其可与无线装置110的服务协作。
[0088]按此方式，可使无线网络100知晓探测消息的结构。该结构可由在哪个时隙发送探测消息、在哪些资源(诸如连接)上由无线装置110发送探测消息、通过使用哪种无线电接入技术等给出。
[0089]当无线网络100知晓探测消息的结构时，无线网络100验证接收到的如由结构所给出的探测消息是可能的。因此，无线网络110在发送探测消息时可检测到与结构的偏差。由此，无线网络100可推断，实现了或未实现要求的连接性等级。
[0090]在此阶段，乃至在动作402之后，无线装置110可发送(在图4中未示出)探测消息，同时应用调整的探测消息量。因此，如在动作405中，应用用于发送探测消息的结构。
[0091]如所提到的，现在将描述图7。在图7中，还引入了最小连接性等级。最小连接性等级的动机可能是，即便要求的连接性等级未满足，它也有可能运行服务。因此，如果现在当估计的连接性等级接近最小连接性等级时探测消息量增大，则可以说，它是对于未达到要求的连接性等级的补偿。这个补偿由于例如更频繁地探测到连接性而实现。这意味着，在可能已经发生了任何故障之前，可检测到可能的连接性失去，即在最小连接性以下。从而，有可能采取适当动作，诸如以确保满足要求的连接性等级。
[0092]现在将描述更多几个例示实施例。
[0093]在第一例示实施例中，无线装置110具有到无线网络100的两个或更多连接，例如通过不同无线电接入技术。
[0094]然后，无线装置110在所有连接上探测，例如发送探测消息，以看看例如是否存在到网络节点130(诸如用于无线装置110的服务的服务器或控制器)的连接性。
[0095]为了调整探测消息量，无线装置110通过测量每个连接的质量来估计所估计的连接性等级。可在路径损耗等方面测量质量。
[0096]在每个连接的质量都在某一阈值以上的情况下，无线装置110继续以规则的间隔针对连接性仅探测连接中的一个。从而，减小探测消息量。
[0097]在连接的质量低的情况下，S卩，在另一阈值以下，对于连接中的一个或多个，无线装置110可以决定继续以规则的间隔针对连接性探测每个连接。从而，维持探测消息量。
[0098]在第二例示实施例中，无线装置110具有到无线网络100并且例如到网络节点130(诸如用于无线装置110的服务的服务器)的单个连接。
[0099]然后，无线装置110将继续探测这个连接以验证例如到网络节点130(诸如用于无线装置110的服务的服务器或控制器)的连接性。
[0100]在如在此列出的几种不同情形中，无线装置110可减小探测频率。几种不同情形包含当如下发生时的情形: 连接质量超过某一阈值，
连接质量的变化保持在某一阈值以下某一时间段，
存在由相邻无线电网络节点指示的可用的许多备选连接，诸如两个另外无线电网络节点121、122之一(备选连接可在另一小区、频率或无线电接入技术中提供)，
无线装置110是固定不动的，如由已知定位方法所确定的。
[0101]当不能由无线装置110标识如上面所提到的几种不同情形时，无线装置110可增大探测频率。探测频率可以是结合图4讨论的探测消息量的示例。
[0102]确定连接性等级
如所提到的，无线网络100可基于与无线装置110、网络节点120和/或服务的至少一个连接相关的一个或多个条件确定连接性等级。在下文，术语“M2M装置”将用于指的是无线装置110、无线电网络节点120和/或服务。
[0103]表述“M2M装置的连接”指的是连接是M2M装置可使用的。
[0104]无线装置110可使用的连接将被理解成意味着M2M装置能使用或M2M装置已经使用的连接。M2M装置能够使用的连接可被称为潜在的或可能的连接。从而，M2M装置的潜在连接尚未建立，即，M2M装置未借助于此类潜在连接而附连到无线网络100。
[0105]已经使用的连接不一定意味着该连接主动用于数据传送。相反，在无线装置110与例如第二节点120之间建立已经使用的连接是足够的。对于LTE，这意味着，无线装置110可处于或所谓的空闲模式或连接模式，这些模式在3GPP组的技术规范(TS)36.331中被称为RRC_IDLE和RRC_C0NNECTED。
[0106]在如下示例中，给出了何时将连接性等级视为高的判据。
[0107]作为第一示例，与M2M装置的至少一个连接相关的条件包含如提到的用于M2M装置的连接的数量。
[0108]有时可被称为连接性链路或路径的至少U个数量的可能连接可以以足够好的链路质量提供给M2M装置。
[0109]可能连接可以是:
相同无线电技术例如相同或不同频率载波但例如到不同基站的连接，
相同无线电技术到相同基站但以不同频率的连接，
经由不同无线电技术提供的例如到相同或不同基站的连接，
提供到不同接入网/运营商的连接性的连接，
固定/有线连接，诸如铜线等。
[0110]基站在此可指的是无线电网络节点、接入点、中继节点、中继器等。
[0111]对于上面的情况，可同时建立到装置的不同连接，或者在仅建立其中一些连接的情况下，则例如基于测量预测会有可能建立备选连接(在第一组连接被视为丢失的情况下)。
[0112]作为第二示例，与M2M装置的至少一个连接相关的条件包含如所提到的M2M装置的连接质量。
[0113]可在期望QoS等级给M2M装置的连接提供显著的所谓链路裕度。
[0114]例如，当M2M装置的要求的传送功率一贯在由如无线网络100所确定的允许的功率以下(例如取决于干扰约束)XdB。
[0115]作为其它示例，用于连接的要求的无线电资源一贯是￥%小于对于连接所分配的或可用的无线电资源。详细地，这可能是，仅使用对于连接规定的比特速率的一半，即Y=50%，即保证比特速率(GBR)承载。
[0116]作为第三示例，与Μ2Μ装置的至少一个连接相关的条件包含如所提到的Μ2Μ装置的连接质量的方差。当连接质量的方差对于所有连接或至少S个数量连接都在Z以下时，则连接性等级可被视为高，假定连接的平均质量被视为好，如在下面示例中说明的。
[0117]连接质量的示例是连接裕度或链路裕度。现在假定Μ2Μ装置具有某一连接性等级，例如有具有超过对于要求的服务质量所需的至少1dB裕度的可用的两个连接。如果裕度已经稳定了一段时间，某一连接性等级可被视为满足高连接性状态要求。例如，裕度至少在过去180天期间在95%的时间期间是I OdB，并且裕度方差在阈值Z以下。
[0118]同时，具有相同某一连接性等级的另一Μ2Μ装置可被视为不满足这个其它Μ2Μ装置的高连接性状态要求。因为这个的原因可能是，为了考虑其它Μ2Μ装置满足高连接性状态要求，可以要求裕度非常稳定，即裕度方差应该小于P，其中作为示例P=0.7*Ζ。这意味着Ρ〈Ζ。
[0119]用这些方式，Μ2Μ装置的估计的连接性等级将连接质量的时间动态考虑进去。
[0120]作为第四示例，与Μ2Μ装置的至少一个连接相关的条件包含如所提到的Μ2Μ装置连接之间的相关性。当连接的相关性对于所有连接或至少T个数量的连接都在U以下时，则连接性等级可被视为高。
[0?21 ]作为不例，具有许多共同兀素或属性的连接被视为具有尚相关性，同时具有不同元素或属性的连接具有低相关性。元素的示例包含节点、传输链路、天线、硬件配置等。属性的示例包含无线电频带、无线电接入技术等。
[0122]作为另外示例，假定第一路径使节点Xl和链路yl以及网络Zl的集合通过，并且第二路径相应地具有X2/y2/z2节点/链路/网络。故障相关性，例如作为没有相关性的O与完全相关性的I之间的值给出的，例如由M2M装置确定。这例如可通过确定XI/yl/zl与x2/y2/z2有多少共同性来进行。在此相关性中，还可考虑x/y/z中不同元素的特性。例如，如果第一路径和第二路径共享共同的回程链路，则这个链路被确定为大大影响相关性；同时，如果第一路径和第二路径共享两个城市之间的共同光纤传输链路，则这个传输链路可被视为不强烈影响相关性，如果确定这个链路具有低故障概率或内置了技术回退机制的话。本质上，这意味着，当确定总体故障相关性时，取决于节点和链路的单独可靠性，不同节点和链路被指配了不同权重。
[0123]作为第五示例，与M2M装置的至少一个连接相关的条件包含如所提到的影响M2M装置连接的网络条件。网络条件可以是网络载荷、无线电干扰、无线电障碍等。网络载荷可指的是在M2M装置的本地区域中从其它用户生成的业务、活动用户数量等。无线电干扰可涉及从其它用户接收的有害无线电传送，这降低了在M2M装置接收的信号质量。无线电障碍可能是，如果用户在房屋里或在房屋后，这导致较弱的无线电信号。
[0124]在另外的示例中，与M2M装置的至少一个连接相关的条件可包含有关移动性(例如固定不动、受限移动、完全移动)以及M2M装置能力(例如所支持的无线电接入、所支持的频带、处理能力、功率级别等)的信息。
[0125]服务要求在无线通信系统如LTE中，服务要求可由与服务质量(QoS)相关的一组参数定义。在3GPP技术规范(TS) 23.203中，描述了一组QoS级别指示(QCI)。设立的服务从而与例如在从I到9的范围中的某一 QCI关联。每个QCI例如描述关联服务的可接受延迟和差错率。
[0126]还对于GSM、UTRAN等定义了服务要求。
[0127]参考图5，示出了无线装置110的示意框图。无线装置110配置成执行图4中的方法。从而，无线装置110配置成管理用于验证无线装置110朝向无线网络100的服务的要求的连接性等级的探测消息。
[0128]如所提到的，要求的连接性等级涉及维持朝向无线网络100的连接性的似然。
[0129]根据本文的一些实施例，无线装置110可包括处理模块510。在另外的实施例中，处理模块610可包括获得模块520、接收模块521、确定模块522、调整模块530、描述模块540和增大模块550和发送模块560中的一个或多个。
[0130]无线装置110、处理模块510和/或获得模块520配置成获得无线装置110的估计的连接性等级。
[0131]无线装置110、处理模块510和/或接收模块521可配置成从无线网络100接收服务的估计的连接性等级。
[0132]无线装置110、处理模块510和/或确定模块522可配置成确定服务的估计的连接性等级。
[0133]无线装置110、处理模块510和/或调整模块530配置成基于要求的连接性等级和估计的连接性等级调整探测消息量。探测消息由无线装置110发送到无线网络100以便验证要求的连接性等级。
[0134]探测消息量可涉及如下一项或多项:
周期性，以所述周期性从无线装置110发送探测消息；
小区数量，所述探测消息发送到所述小区；
当发送所述探测消息时使用的无线电接入技术数量;以及当发送所述探测消息时使用的频率数量。
[0135]无线装置110、处理模块510和/或估计模块520可配置成基于无线装置110的一个或多个数量的连接和无线装置110的连接质量来估计估计的连接性等级。
[0136]无线装置110、处理模块510和/或减小模块540可配置成:当要求的连接性等级与估计的连接性等级之间的差异超过阈值时，减小探测消息量。而且，无线装置110、处理模块510和/或增大模块550可配置成:当差异接近阈值时，增大探测消息量。
[0137]无线装置110、处理模块510和/或发送模块560可配置成向无线网络100发送指示探测消息量的消息。
[0138]无线装置110可进一步包括配置成发送和/或接收探测消息、指示探测消息量的消息以及如本文所描述的其它消息、值、指示等的输入/输出(I/O)单元504。1/0单元504可包括发送模块560、传送器和/或接收器。
[0139]更进一步，无线装置110可包括用于存储例如当处理模块实现为包括至少一个处理器等硬件模块时由处理模块要执行的软件的存储器505。
[0140]图5还说明了用于管理探测消息的计算机程序501形式的软件。计算机程序501包括计算机可读代码单元，所述代码单元当在无线装置110上执行时使无线装置110执行根据图4的方法。
[0141]最后，图5说明了计算机程序产品502，包括计算机可读介质503和存储在计算机可读介质503上的如上面所直接描述的计算机程序501。
[0142]如本文所使用的，术语“处理模块”可指的是处理电路、处理单元、处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等。作为示例，处理器、ASIC、FPGA等可包括一个或多个处理器内核。在一些示例中，处理模块可由软件模块或硬件模块实施。任何此类模块可以是确定部件、估计部件、捕获部件、关联部件、比较部件、标识部件、选择部件、接收部件、传送部件等，如本文所公开的。作为示例，表述“部件”可以是模块，诸如确定模块、选择模块等。
[0143]如本文所使用的表述“配置成”可意味着，处理电路配置成或适合于借助于软件配置和/或硬件配置执行本文描述的一个或多个动作。
[0144]如本文所使用的，术语“存储器”可指的是硬盘、磁存储介质、便携式计算机磁盘或盘、闪存、随机存取存储器(RAM)等。更进一步，术语“存储器”可指的是处理器的内部寄存器存储器等。
[0145]如本文所使用的术语“计算机可读介质”可以是通用串行总线(USB)存储器、DVD盘、蓝光盘、作为数据流接收的软件模块、闪存、硬驱、存储卡诸如存储条、多媒体卡(MMC)等。
[0146]如本文所使用的术语“计算机可读代码单元”可以是计算机程序的文本、表示以编译格式的计算机程序的部分或整个二进制文件或它们之间的任何东西。
[0147]如本文所使用的术语“数”、“值”可以是任何种类的数字，诸如二进制数、实数、虚数或有理数等。而且，“数”、“值”可以是一个或多个字符，诸如字母或字母串。“数”、“值”也可由比特串表示。
[0148]如本文所使用的，表述“在一些实施例中”已经用于指示所描述的实施例的特征可与本文公开的任何其它实施例组合。
[0149]尽管已经描述了各个方面的实施例，但其许多不同的更改、修改等对于本领域的技术人员将变得显而易见。所描述的实施例因此不打算限制本公开的范围。
【主权项】
1.一种由无线装置(110)执行的用于管理用于验证所述无线装置(110)朝向无线网络(100)的服务的要求的连接性等级的探测消息的方法，其中所述要求的所述连接性等级涉及维持朝向所述无线网络(100)的所述连接性的似然，其中所述方法包括: 获得(401)所述服务的估计的所述连接性等级；以及 基于所述要求的所述连接性等级和所述估计的所述连接性等级调整(402)所述探测消息量，其中所述探测消息由所述无线装置(110)发送到所述无线网络(100)以便验证所述要求的所述连接性等级。2.如权利要求1所述的方法，其中所述探测消息量涉及如下一项或多项: 周期性，所述探测消息以所述周期性从所述无线装置(110)发送； 小区数量，所述探测消息发送到所述小区； 当发送所述探测消息时使用的无线电接入技术数量；以及 当发送所述探测消息时使用的频率数量。3.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述获得(401)包括:从所述无线网络(100 )接收(401 a)所述服务的所述估计的所述连接性等级。4.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述获得(401)包括:确定(401b)所述服务的所述估计的所述连接性等级。5.如上述权利要求中所述的方法，其中所述估计的所述连接性等级的所述确定(401)基于如下一项或多项: 所述无线装置(110)的连接数量；以及 所述无线装置(110)的连接质量。6.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述探测消息量的所述调整(402)包括: 当所述要求的所述连接性等级与所述估计的所述连接性等级之间的差异超过阈值时，减小(403)所述探测消息量；以及 当所述差异接近所述阈值时，增大(404)所述探测消息量。7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法包括: 将指示所述探测消息量的消息发送(405)到所述无线网络(100)。8.一种无线装置(110)，配置成管理用于验证所述无线装置(110)朝向无线网络(100)的服务的要求的连接性等级的探测消息，其中所述要求的所述连接性等级涉及维持朝向所述无线网络(100)的所述连接性的似然，其中所述无线装置(110)配置成: 获得所述无线装置(110)的估计的所述连接性等级；以及 基于所述要求的所述连接性等级和所述估计的所述连接性等级调整所述探测消息量，其中所述探测消息由所述无线装置(110)发送到所述无线网络(100)以便验证所述要求的所述连接性等级。9.如权利要求8所述的无线装置(110)，其中所述探测消息量涉及如下一项或多项: 周期性，所述探测消息以所述周期性从所述无线装置(110)发送； 小区数量，所述探测消息发送到所述小区； 当发送所述探测消息时使用的无线电接入技术数量；以及 当发送所述探测消息时使用的频率数量。10.如权利要求8-9中任一项所述的无线装置(110)，其中所述无线装置(110)配置成从所述无线网络(100)接收所述服务的所述估计的所述连接性等级。11.如权利要求8-9中任一项所述的无线装置(110)，其中所述无线装置(110)配置成确定所述服务的所述估计的所述连接性等级。12.如权利要求8-11中任一项所述的无线装置(110)，其中所述无线装置(110)配置成基于如下一项或多项估计所述估计的所述连接性等级: 所述无线装置(110)的连接数量；以及 所述无线装置(110)的连接质量。13.如权利要求8-12中任一项所述的无线装置(110)，其中所述无线装置(110)配置成: 当所述要求的所述连接性等级与所述估计的所述连接性等级之间的差异超过阈值时，减小所述探测消息量；以及 当所述差异接近所述阈值时，增大所述探测消息量。14.如权利要求8-13中任一项所述的无线装置(110)，其中所述无线装置(110)配置成: 将指示所述探测消息量的消息发送到所述无线网络(100)。15.—种用于管理探测消息的计算机程序(501)，其中所述计算机程序(501)包括计算机可读代码单元，所述代码单元当在无线装置(110)上执行时使所述无线装置(110)执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。16.—种计算机程序产品(502)，包括计算机可读介质(503)和存储在所述计算机可读介质(503)上的如权利要求15所述的计算机程序(501)。
【文档编号】H04W28/24GK106063318SQ201480076738
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2014年3月4日
【发明人】J.萨奇斯, G.米德, M.弗罗迪格, M.霍克, E.达尔曼, H.卡尔林
【申请人】瑞典爱立信有限公司