延长物联网设备休眠周期的装置和方法
【专利摘要】一种延长物联网设备休眠周期的装置和方法。一移动通信装置，适用于物联网通信，包括无线模块和控制器模块。无线模块，用以执行与该物联网的无线传输与接收。控制器模块，用以通过上述无线模块从上述服务网络接收一讯息，该讯息包括用于指示物联网的无线链路过载情况，当该物联网过载时，降低接入该物联网请求的数据传输速率。
【专利说明】延长物联网设备休眠周期的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信领域，特别是涉及用于延长机器对机器(M2M)设备中的休眠周期的装置和方法。
【背景技术】
[0002]长久以来，我们的日常生活都通过各式机器设备而变得更为便利，一般来说，如今的机器设备都配有计算处理器与软件以提供智能型的服务。另一方面，由于无线通信技术的普及，因而发展出了机器对机器技术即物联网(Machine-to-Machine)，以下简称为M2M或物联网，使相隔遥远的机器之间能够通过无线通信来交换信息并于无人为操作的情况下运作。特别是对重大公共建设(例如:水利设施与桥梁等)而言，可使用M2M传感器(sensor)来监测(monitor)公共建设的运作状态并将监测结果通过无线通信网络(例如:全球移动通信系统(Global System for Moblie communications, GSM)/分组式无线数据服务(General Packet Radio Service, GPRS)、全球移动通信系统(Universal MobileTelecommunication System,UMTS)、码分多址接入 20001x 系统(Code Division MultipleAccess20001x, CDMA20001x)、Ix 高速分组数据系统(High Rate Packet Data，lxHRPD)、长期演进系统(Long Term Evolution, LTE)等)回报到管控中心,让重大公共建设的管理者能够知悉是否有某零件发生故障。其它的应用包括电表、煤气线路监测装置、或可乐贩卖机，使其通过无线通信网络回报运作状态至一中央系统，以利在高效率与低成本的条件下提供其相关的服务。
[0003]以Ix CDMA2000版本F为例，当移动终端MS或称为用户设备UE试图接入基站时，需要在接入信道(Access channel, ACH)也称为反向接入信道或增强接入信道(enhancedaccess channel，EACH)也称为反向增强接入信道(REACH)发送接入请求。移动终端通过增强接入信道与接入信道的传输方式类似，即移动终端的传输操作是随机的以避免和在同信道的其他移动终端冲突。增强接入信道的改进在于，有更低的冲突发生率，移动终端在操作时传输消息占用信道的时间比通过接入信道的占用时间更短。增强接入信道可以工作于多个接入模式，包括基本接入模式和反向接入模式。为了通过增强接入信道进行传输，移动终端必须确定所使用的接入模式和所使用的数据速率。然而，根据3GPP2C.0003和C.0005，版本F的定义，基站并没有提供足够的和增强接入信道有关的参数来协助移动终端确认接入模式和数据速率，因此移动终端的传输操作收到了一定影响。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提出了一种移动通信装置，适用于物联网通信，包括无线模块和控制器模块。无线模块，用以执行与该物联网的无线传输与接收。控制器模块，用以通过上述无线模块从上述服务网络接收一讯息，该讯息包括用于指示物联网的无线链路过载情况，当该物联网过载时，降低接入该物联网请求的数据传输速率。
[0005]本发明还提出了一种用于移动通信装置的方法，适用于物联网通信即通过一无线模块，执行与该物联网的无线传输与接收。通过一控制器模块，从上述服务网络接收一讯息，该讯息包括用于指示物联网的无线链路过载情况，当该物联网过载时，降低接入该物联网请求的数据传输速率。
[0006]通过使用本发明所述的装置以及方法，可以避免和在同信道的其他移动终端在接入时发生冲突，降低冲突发生率，同时可以平衡无线链路负载，合理分配无线资源。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]针对下面的描述和附图，本发明的这些和其它对象、特征和优点将变得更好理解，附图中:
[0008]图1是根据本发明一实施例所述的移动通信环境的示意图。
[0009]图2是根据图1的实施例所述的移动通信装置10的示意图。
[0010]图3是根据本发明一实施例所述用于M2M通信的操作管理方法的流程图。
[0011]图4是根据本发明一实施例所述针对M2M通信所进行的时隙周期索引设定的讯息序列图。
【具体实施方式】
[0012]本章节所叙述的是实施本发明的最佳方式，目的在于说明本发明的精神而非用以限定本发明的保护范围，本发明的保护范围当视本发明的权利要求书界定范围为准。
[0013]图1是根据本发明一实施例所述的移动通信环境的示意图。在所示移动通信环境中，移动通信装置10通过空中接口(air interface)与服务网络20进行M2M通信。服务网络20包括一无线接入网络210以及一核心网络220，其中无线接入网络210负责无线信号处理、执行终端无线通信协议、以及连接移动通信装置10与核心网络220。无线接入网络210至少包括一基站211与一接入控制台212,基站211可为一收发基站(Base TransceiverStation，BTS)或基站(Base Station，BS)，由接入控制台212控制以提供服务网络20的无线传输与接收功能。明确来说，基站211通常可提供一小区或多个逻辑扇区。接入控制台212负责控制基站211的运作，例如:管理基站211的无线资源、无线参数、以及接口等。核心网络220负责执行移动管理、网络端认证、以及与公众网络的介接。
[0014]在一实施例，服务网络20为一码分多址接入20001x系统(包括:IxRTT、IxEV-DOReleaseO/A/B/C、IxEV-DO Revision D/E/F)。基站 211 为一收发基站，接入控制台 212为一基站控制器(Base Station Controller，BSC)。核心网络220包括一电路交换(Circuit-Switched, CS)领域与一分组交换(Packet-Switched, PS)领域，其中电路交换领域包括多个网络实体，例如:仿真移动交换中心(Mobile Switching Center emulation,MSCe)、媒体网关(Media Gateway, MGW)、媒体资源功能处理器(Media Resource FunctionProcessor, MRFP)> 信令网关(Signaling Gateway, SGff)> 仿真服务控制点(ServiceControl Point emulation, SCPe)、以及仿真本籍位置记录器(Home Location Registeremulation, HLRe);分组交换领域包括分组数据服务节点(Packet Data Service Node,PDSN)以及认证授权计费(Authentication Authorization Accounting, AAA)服务器。需理解的是，码分多址接入20001X系统仅为一说明范例，本发明也可适用于使用码分多址接入20001x技术的未来发展技术的其它无线通信网络，且本发明不在此限。[0015]图2是根据第一图的实施例所述的移动通信装置10的示意图。移动通信装置10包括无线模块110与控制器模块120，其中无线模块110用以执行无线传输与接收的功能，而控制器模块120用以控制无线模块110的运作。进一步说明，无线模块110可为一射频(Radio Frequency, RF)单元(未绘示)，而控制器模块120可为一基带(baseband)单元(未绘示)的通用处理器或微控制单元(Micro-Control Unit,MCU)。基带单元可包括多个硬件装置以执行基带信号处理，包括模拟数字转换(analog to digital conversion, ADC) /数字模拟转换(digital to analog conversion,DAC)、增益(gain)调整、调制与解调制、以及编码/解码等。射频单元可接收射频无线信号，并将射频无线信号转换为基带信号以交由基带模块进一步处理，或自基带信号模块接收基带信号，并将基带信号转换为射频无线信号以进行传送。射频单元也可包括多个硬件装置以执行上述射频转换，举例来说，射频单元可包括一混频器(mixer)以将基带信号乘上移动通信系统的射频中的一振荡载波，其中该射频可为码分多址接入20001x技术所使用的800兆赫、1900兆赫、或2400兆赫，或视其它无线通信技术的标准而定。虽未绘示，移动通信装置10还可进一步包括其它功能模块，例如:用以提供人机接口的显示单元和/或按键(keypad)、以及用以存储应用程序的存储单元等。
[0016]图3是根据图1的实施例所述的移动通信装置接入到基站的接入配置流程图。首先移动终端判定是否从基站接收到一通用寻呼消息(general page message, GPM),并判定移动终端是否支持增强接入信道。通用寻呼消息包含多个消息用来指示移动终端完成到基站的接入。在步骤310，从通用寻呼消息中提取反向链路过载指示RL_UNDERL0AD_INDICATOR，该指示包含一个或多个比特位，在一个实施例中，该指示为I比特。在步骤320中，判断反向链路过载指示是否设为第一值，例如‘ I’，在步骤330中，该反向链路指示为I，表示反向链路负载过高，则在步骤340中降低数据传输速率。在步骤350中，该反向链路指示为O,则保持现有请求的数据速率不变。在另一实施例中，当反向链路指示为O,则提高数据速率，重新进行由移动终端到基站的接入过程。
[0017]图4为根据本发明的一个实施例描述的移动终端降低数据速率的流程图。在步骤410，当反向链路指示为I时，移动终端降低请求的数据传输速率，在本发明的一个实施例中，可以在移动终端预先设定多个数据速率，例如，38.4kbps, 19.2kbps, 9.6kbps, 4.8kbps等，本领域技术人员可以理解到，上述速率仅为说明，其他移动终端可以支持的数据传输速率均可以适用本发明。当移动终端收到反向链路指示为I时，在步骤420，判断移动终端请求接入基站的业务类型，在步骤430中，当业务为第一类型，例如语音业务时，将数据速率降至第一值，例如9.6kbps。在步骤440中，当业务为第二类型，例如文件传输等数据业务时，将数据速率降至第二值，例如4.8kbps。由于语音业务对数据速率要求较高，在本发明一个实施例中，将第一值其设定高于第二值。在本发明另一实施例中，可以对第一类型的业务和/或第二类型的业务设置一阈值，即在降低其数据速率时不等小于该阈值。
[0018]在本发明的一个实施例中，可以对接入模式选择算法进行如下修改:
[0019]If ( MODE—SELECTIONS [ ij.ACCESS MODC==OOO')
{
HA is the duration of message at rate r in units of 5 msLet r be the desired transmission rate on the R-EACH such that46:r is a member of the set each—rates，d= [ 1000><size/r/5], and
(d>= MODE—SELECTIONS [ i].MIN DURATION) & &
(d<= MODE SELECTIONS [ i],MAX DURATION );
[0020]本发明虽以各种实施例公开如上，然而其仅为范例参考而非用以限定本发明的范围，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可做些许的更动与润饰。因此上述实施例并非用以限定本发明的范围，本发明的保护范围是以本发明的权利要求书界定范围为准。
【权利要求】
1.一种移动通信装置，适用于物联网通信，包括:一无线模块，用以执行与该物联网的无线传输与接收；以及一控制器模块，用以通过上述无线模块从上述服务网络接收一讯息，该讯息包括用于指示物联网的无线链路过载情况，当该物联网过载时，降低接入该物联网请求的数据传输速率。
2.如权利要求1所述的移动通信装置，其中上述讯息为一通用寻呼消息，该消息在该移动通信装置接入该物联网时，由该物联网通过基站向该移动通信装置发出。
3.如权利要求1所述的移动通信装置，其中该讯息通过一反向链路过载信号指示该物联网的无线链路过载情况，当该反向链路过载信号为第一值时，降低请求的数据传输速率至第一值。
4.如权利要求3所述的移动通信装置，其中当请求的数据传输的类型为语音业务时，该控制器模块还包括一第一阈值，当该反向链路过载信号为第一值时，降低请求的数据传输速率高于该第一阈值。
5.如权利要求3所述的移动通信装置，其中当请求的数据传输的类型为数据业务时，该控制器模块还包括一第二阈值，当该反向链路过载信号为第一值时，降低请求的数据传输速率高于该第二阈值。
6.如权利要求1所述的移动通信装置，其中该物联网使用CDMA20001X版本F协议。
7.一种用于移动通信装置的方法，适用于物联网通信，该方法包括:通过一无线模块，执行与该物联网的无线传输与接收；以及通过一控制器模块，从上述服务网络接收一讯息，该讯息包括用于指示物联网的无线链路过载情况，当该物联网过载时，降低接入该物联网请求的数据传输速率。
8.如权利要求7所述的方法，其中上述讯息为一通用寻呼消息，该消息在该移动通信装置接入该物联网时，由该物联网通过基站向该移动通信装置发出。
9.如权利要求7所述的方法，其中该讯息通过一反向链路过载信号指示该物联网的无线链路过载情况，当该反向链路过载信号为第一值时，降低请求的数据传输速率至第一值。
10.如权利要求9所述的方法，其中当请求的数据传输的类型为语音业务时，该控制器模块还包括一第一阈值，当该反向链路过载信号为第一值时，降低请求的数据传输速率高于该第一阈值。
11.如权利要求9所述的方法，其中当请求的数据传输的类型为数据业务时，该控制器模块还包括一第二阈值，当该反向链路过载信号为第一值时，降低请求的数据传输速率高于该第二阈值。
12.如权利要求7所述的方法，其中该物联网使用CDMA20001X版本F协议。
【文档编号】H04W28/08GK103442393SQ201310401598
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月6日 优先权日:2013年9月6日
【发明者】A.李, 王国童 申请人:美商威睿电通公司