用于触发机器型通信(mtc)设备附接至无线通信网络的方法、mtc设备和通信系统的制作方法
【专利摘要】公开一种用于触发一组一个或多个分离的机器型通信MTC设备(122)以附接至无线通信网络(101)用于启用数据通信的方法。在网络(101)处接收(302)包括组标识符、组的大小信息以及一个或多个MTC设备(122)的位置信息的触发请求消息。基于该信息，网络(101)确定(304)延迟时间周期，在该延迟时间周期期间当被触发以附接至网络时，一个或多个MTC设备(122)将接入请求消息发射至网络(101)。延迟时间周期基于组的大小。在触发周期期间，包括延迟时间周期和组标识符的触发信息在触发消息中被发射(306)至一个或多个MTC设备(122)。还描述MTC设备(122)。
【专利说明】用于触发机器型通信(MTC)设备附接至无线通信网络的方法、MTC设备和通信系统
【技术领域】
[0001]本公开总体涉及无线通信，并且更特别地，涉及启用无线通信网络和无线通信设备之间的数据通信。
【背景技术】
[0002]机器型通信(MTC)设备(有时称为机器对机器(M2M)设备)通常是无人设备。无人设备通常在不需要用户控制它们的正常操作的情况下，自发地操作。无人设备被配置成与至少一个服务器或中心网络通信并且交换信息，使得(一个或多个)服务器或中心网络可以给MTC设备的用户提供服务。MTC设备可以包括在诸如状态报告、计量、包裹跟踪、远程信息处理(telematic)、用于CCTV相机的嵌入式调制解调器的应用和诸如便携式摄像机、照相机和电缆调制解调器的消费电子设备以及类似应用中使用的无人无线设备或有线设备。
[0003]无线MTC设备与一个或多个服务器通信，以凭借诸如蜂窝通信网络或其他广域通信网络的一个或多个无线通信网络交换信息。要求一些MTC设备尽可能保持与无线通信网络分离，例如，以保存电池资源、减少与通信网络的控制信令并且减少必须存储在通信网络中的设备专用信息的量(例如，移动性管理(MM)上下文)。然而，由第三代合作伙伴计划(3GPP)工作组SAl作出的MTC服务要求的最近发展导致无线通信网络能够“触发”这样的分离设备的要求。例如，当MTC服务器要求来自分离MTC设备的信息时，无线通信网络应该能够触发或强制MTC设备附接至无线通信网络并且与MTC服务器通信。
[0004]3GPP工作组SAl同意对引入以下要求的3GPP规范TR 22.368的改变请求CRS1-112337 =MTC设备将能够从网络接收触发指示，并且当接收到触发指示时，与MTC服务器建立通信。可能选择可以包括:
[0005]当MTC设备没有附接至网络时，接收触发指示。
[0006]当MTC设备附接至网络但是未建立数据连接时，接收触发指示。
[0007]当MTC设备附接至网络并且已经建立数据连接时，接收触发指示。
[0008]然而，当前不存在被指定以满足当MTC设备没有附接至网络时接收触发指示的MTC设备的要求的解决方案。
[0009]当前，与通信网络分离的无线通信设备通过通信网络不可到达，并且不能凭借下行链路信令被触发，以启动与通信网络的通信。分离的无线通信设备以附接至通信网络的仅有可能性是通过发起与网络的通信的设备。
[0010]已知解决方案描述了可以将其本身配置成在仅移动台发起模式下操作的MTC设备，其中，MTC设备可以执行寻呼监控而不执行小区重新选择或位置更新，或者反之亦然。MTC设备可以从网络接收诸如广播消息或寻呼消息的触发，以触发从仅移动台发起模式到移动台发起和终止模式的过渡。然而，该解决方案主要考虑当仅移动台发起模式是附接模式时的情况，并且仅简短地论述了当不处于附接模式时的仅移动台发起模式，而没有提供任何详情。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]参考附图，仅举例来说，现在根据本公开描述当一个或多个无线通信设备没有附接至无线通信网络时，用于触发一组一个或多个无线通信设备以附接至无线通信网络用于与服务器建立通信的方法和装置，其中:
[0012]图1是根据本公开的示例实施例的通信系统的示意性框图；
[0013]图2是根据本公开的示例实施例的无线通信设备的示意性框图；
[0014]图3是根据本公开的实施例的用于触发一组一个或多个分离的无线通信设备以附接至无线通信网络的示例方法的流程图；以及
[0015]图4是根据本公开的实施例的用于附接至无线通信网络的无线通信设备中的示例方法的流程图。
[0016]图5是示出根据本公开的实施例的用于触发一组一个或多个分离的无线通信设备以附接至无线通信网络的示例消息流的视图。
【具体实施方式】
[0017]在以下说明中，将关于在无线通信系统内操作的无线通信设备，描述本公开的示例实施例。无线通信系统可以包括例如IS-95系统、GSM蜂窝通信系统、通用移动通信系统(UMTS)、长期演进(LTE)通信系统、其他广域网络通信系统、专用移动无线电(PMR)、全球微波接入互操作性(WIMAX)、WLAN、其他3G或4G网络等、或者这样的系统的任何结合。以下，通信网络将被描述为UMTS网络，但是将想到，本公开可以应用至任何通信网络，并且不旨在将本公开限制到UMTS网络。
[0018]无线通信设备可以是具有与网络中的另一个设备通信的能力的任何电子设备，诸如具有内置调制解调器的数码相机、用于汽车的嵌入式调制解调器/通信设备、公用事业仪表、远程健康传感器、远程诊断装置、道路收费装置、无线销售点终端、自动售货机、或电缆调制解调器或类似设备。在以下说明中，为了说明的目的，通信设备通常将被称为MTC设备，并且其不旨在将本公开限制到任何特定类型的无线通信设备。
[0019]首先参考图1，根据本公开的示例实施例的通信系统100包括至少一个MTC设备122 (而且通常是多个设备)，能够利用诸如UMTS网络101的无线通信网络通信。
[0020]众所周知，UMTS网络101提供多个覆盖区或小区，诸如，覆盖区或小区102、103。每个覆盖区都由一个或多个接入节点110服务，MTC设备122通过该一个或多个接入节点110可以经由无线电通信链路(诸如，图1中所示的链路123)通信。接入节点110可以是为UMTS无线电接入网络(UTRAN) 117的一部分的节点B。接入节点110还可以是演进节点B，其是E-UTRAN(未示出)的一部分或者诸如无线路由器的任何其他类型的类似无线接口元件，其是无线电接入网络(诸如，GERAN、CDMA2000、WLAN、WiMAX)的一部分或其结合。以下，举例说明，接入节点110将被称为节点B llOoUTRAN 117可通信地耦接至核心网络118。核心网络118的功能在本领域中众所周知。UMTS网络101可通信地耦接至诸如MTC服务器的服务器120，以便给MTC设备122的用户提供服务。服务器120经由UMTS网络101，与核心网络118并且与MTC设备122通信。
[0021]在用于远程信息处理系统的示例应用中，MTC设备122是将业务信息发射至用于管理业务信息的服务器120的无线信标设备。
[0022]图2是根据本公开的示例实施例的诸如图1中所示的MTC设备122的无线通信设备的框图。对于本领域技术人员显而易见的是，图2仅示出在此理解本公开所必须的示例性MTC设备122的主要功能组件。
[0023]MTC设备122包括用于执行用于MTC设备122的操作处理的处理单元200。MTC设备122还具有用于经由与UMTS网络101的无线电通信链路123提供无线通信的RF通信部202。RF通信部202通常包括天线208、接收部206以及发射部207。虽然在图2中未示出，但是众所周知，接收部206通常包括诸如接收器、解调器、解码器的元件，并且发射部207通常包括诸如发射器、调制器以及编码器的元件。RF通信部202耦接至处理单元200。
[0024]MTC设备122可以具有人机界面丽I (未示出)，包括诸如按键式拨号盘、麦克风、扬声器、显示屏的元件，用于在MTC设备122和设备的用户之间提供界面。MMI也耦接至处理单元200。
[0025]处理单元200可以是单个处理器，或者可以包括执行MTC设备122的操作所要求的处理的两个或以上处理器。处理器的数量和处理功能到处理单元的分配是本领域技术人员的设计选择的内容。MTC设备122还具有程序存储器214，其中存储数据和包含用于MTC设备122的主要操作的处理器指令的程序。程序可以包含多个不同程序元素、或者包含用于关于MTC设备122的主要操作的多种不同任务的处理器指令的子例程，例如:用于处理在接收部206处接收的数据，诸如，从UMTS网络101接收的信令信息或信令消息(例如，寻呼信号、编码和定时信息)和业务数据(例如，用户数据)；以及用于处理用于由发射部207发射的数据。
[0026]将数据提供给MTC设备122，用于发射。数据可以在MTC设备122中生成，或者在另一个设备(例如，外部传感器或计量设备)中生成，并且然后被提供给MTC设备122，用于发射。将被发射的数据可以包括业务数据(例如，诸如图片信息或业务信息的用户数据、或者由传感器或计量设备生成的数据(例如，电计量数据))。数据可以另外或可替换地包括信令信息，诸如，编码或定时信息或协议握手消息。
[0027]当MTC设备122附接至UMTS网络101时，数据可以经由UMTS网络101，由MTC设备12发射并且由MTC设备122接收。如在此参考图1的示例布置使用的术语“附接”是指MTC设备已执行UMTS附接和(分组数据协议)(TOP)上下文激活过程的情况，该过程在本领域中众所周知。从而，当MTC设备122附接至UMTS网络101时，可以与服务器120建立通信，并且可以在MTC设备122和服务器120之间交换数据。为了当不要求交换数据时，保存电池并且减少在MTC设备122和UMTS网络101之间的信令，MTC设备122执行分离过程，变为从UMTS网络101分离，并且进入离线操作模式。
[0028]当从UMTS网络101分离时，MTC设备122不执行诸如寻呼监控、小区重新选择、小区测量等的任何通信过程。然而，分离的MTC设备可以每一个预先确定时间周期监控广播信道，以确定MTC设备122是否需要“唤醒”。在一个示例中，MTC设备122每K秒监控UMTS网络101的预定义或特定小区广播信道(CBC)。预定义CBC可以在MTC设备122中被静态地配置，或者可以在信令过程期间(例如，当MTC设备122从UMTS网络101分离时)或者通过空中编程，从UMTS网络101被发送至MTC设备。类似地，时间周期K被配置在MTC设备122中(例如，在出厂设置或随后)，并且被存储在程序存储器214中，或者可以在信令过程期间(例如，当MTC设备122从UMTS网络101分离)或者通过空中编程，从UMTS网络101被发送至MTC设备122。例如，图1的覆盖区103中的MTC设备122每K秒监控由服务覆盖区103的节点B 110发射的预定义或特定小区广播信道(CBC)。覆盖区103中的MTC设备122可以监控由服务覆盖区103的节点B 110发射的相同或不同小区广播信道。K的值对于不同MTC设备122可以不同或者相同。
[0029]当分离的MTC设备122被附接至UMTS网络101时，例如，当MTC设备122在特定时间发送数据时，或者当根据本公开如以下指示的由UMTS网络101触发时，MTC设备122发送接入请求消息，并且然后继续进行已知附接和PDP上下文激活过程。接入请求消息可以通过UMTS网络101的随机接入信道(RACH)被发送。
[0030]MTC设备122可以被布置在多组一个或多个设备中。一组可以包括特定位置中的所有MTC设备或者特定类型和特定位置中的所有MTC设备(例如，邻域或网络位置区域中的所有电量计)。特定位置可以是诸如居民区的地理位置、或者诸如一个或多个覆盖区或小区的网络位置区域。一组还可以包括特定服务提供商的设备的所有或子集。例如，一组可以包括在覆盖居民区的区域中使用的电力提供商的所有家用智能计量设备。每组都具有被提供给该组的各个MTC设备122的相关联的组标识符。例如，组标识符可以被预先配置在工厂中的该组的各个MTC设备122的存储器(诸如，程序存储器214)中，或者随后被提供(例如，通过空中编程或经由信令过程)并且存储在程序存储器214中。服务器120也被配置成知晓哪个设备是特定组的成员(例如，哪个设备是组A的成员)，并且知晓用于该组的相关联的组标识符。K的值对于组A中的各个MTC设备122可以不同或相同。将由组A中的各个MTC设备122监控的特定或预定义CBC信道可以不同或相同。例如，如果组A中的所有MTC设备122都位于由一个节点B服务的相同小区中，则节点B可以使用相同预定义CBC信道或者两个或以上信道，用于所有MTC设备122。
[0031]图3是用于触发一组一个或多个分离的无线通信设备122以附接至无线通信网络的通信网络101中的示例方法的流程图。流程图示出根据本公开的方法的示例步骤。
[0032]例如，当服务器120希望与一组一个或多个MTC设备122 (也就是，组A)通信时，该方法可以被调用，以当该组没有附接至网络时，从组A拉出测量数据。
[0033]组A可以包括一个MTC设备122，或者可以包括多于一个MTC设备122 (诸如，特定邻域中的5000个智能计量设备)。如上所述，组A具有已被提供给该组中的各个MTC设备122并且存储在每个设备的程序存储器214中的相关联的组标识符。以下仅关于组A的一个MTC设备122描述该方法。然而，本领域普通技术人员将想到，如果组A包括多于一个MTC设备122，则以下方法将发生，用于该组的各个MTC设备122。
[0034]在步骤300处，MTC设备122没有附接至通信网络(诸如，图1的UMTS网络101)。换句话说，MTC设备122被分离。分离的设备例如是没有附接至用于通用分组无线电业务(GPRS)服务的通信网络或者离线的设备；不与通信网络保持当前移动性管理和/或会话管理上下文；以及不与通信网络执行任何通信过程。附接的设备是已与通信网络执行附接和PDP上下文激活过程，使得设备向网络登记，建立互联网协议(IP)连接的设备，移动性管理上下文已被建立，并且设备准备发起并且接受通信。
[0035]在步骤302处，在UMTS网络101处接收触发请求消息。触发请求消息包括指示组A的组标识符的组信息、指示组A的大小的大小信息(例如，为组A的成员的MTC设备的数量)、和指示组A中的一个或多个MTC设备122的位置的位置信息。例如，位置信息可以指定组A的成员所在的地理区域或网络位置区域(例如，(一个或多个)小区的(一个或多个)标识符)。当组A被建立并且该信息被存储在服务器120中时，确定组的大小。触发请求消息可以从服务器120被接收，并且可以被认证，以确认服务器是可信的并且经授权的。触发请求消息还可以包括小区广播信道(CBC)消息，其是将被发送至组A的MTC设备122的消息。
[0036]在变为从UMTS网络101分离之前，MTC设备122可以将关于其位置的信息提供给服务器120。位置信息可以经由UMTS网络101被提供为分离过程的一部分，或者可以在服务器120和MTC设备122之间的通信期间在另一个时间被提供。服务器120存储位置信息。位置信息可以是在其变为从UMTS网络101分离之前，MTC设备122的‘最后’已知位置。位置信息可以包括在变为从UMTS网络101分离之前MTC设备所位于的小区(例如，图1的102或103)的标识符。当组A包括多于一个MTC设备122时，服务器120可以存储在每个MTC设备122变为分离之前提供的用于每个MTC设备122的位置信息。在该情况下，触发请求消息可以包括指示组A中的各个MTC设备122的位置的位置信息。可替换地，位置信息可以指示在服务器120中手动配置的预定义位置。例如，当组A包括为固定(例如，在图1的覆盖区103中)或者不显著移动(例如，停留在图1的覆盖区103中)的MTC设备122时，则让服务器120配置有该位置信息(例如，通过服务器的操作者)足矣。然后，将预定义位置在包括在触发请求消息中的位置信息中，提供给UMTS网络101。
[0037]触发请求消息还可以包括指示基于预定义时间周期(K)的触发周期的信息。触发周期是网络将触发请求发送至该组MTC设备期间的时间周期。当预先确定时间周期(K)对于组A中的所有MTC设备都相同时，或者当在预先确定时间周期(K)内仅存在一个MTC设备时，触发周期对应于预先确定时间周期(K)。当预先确定时间周期(K)对于组A中的MTC设备不同(即，K1、K2、K3、K4等)时，触发周期对应于最长预先确定时间周期。
[0038]在步骤304处，UMTS网络101确定延迟时间周期，期间，当被触发以附接至通信网络时，组A的至少一个或多个MTC设备122将接入请求消息发射至UMTS网络101。在一种示例布置中，该延迟时间周期基于组A的大小被确定。延迟时间周期可以通过诸如无线电网络控制器(RNC)、移动性管理实体(MME)、服务GPRS支持节点(SGSN)、节点B等的小区广播中心或其他网络实体确定。在另一种示例布置中，延迟时间周期基于组A的大小和位置信息被确定。这将在以下更详细地论述。
[0039]在步骤306处，UMTS网络101基于在UMTS网络101处接收的位置信息，将触发消息发射至组A的一个或多个MTC设备122。触发消息用于触发一个或多个MTC设备以附接至UMTS网络101。触发消息包括指示组标识符的信息和延迟时间周期。触发消息还可以包括MTC触发指示,其简单地指示触发消息是MTC触发消息。
[0040]在示例布置中，UMTS网络101使用在触发请求消息中从服务器120接收的位置信息，将组A中的一个或多个MTC设备122的位置映射至UMTS网络101的至少一个接入节点。例如，UMTS网络101将由服务器120提供的(一个或多个)MTC设备的(一个或多个)位置映射至然后将被用于发射触发消息的一个或多个节点B 110(或路由区域，演进节点B、BSS)。然后，基于该映射，UMTS网络101经由被映射的一个或多个接入节点，将触发消息发射至组A中的MTC设备。UMTS网络101被配置成通过广播信道(例如，被映射节点B 110的(一个或多个)预定义小区广播信道(CBC))，在触发周期期间，多次发射触发消息。如先前所述，当在不同预先确定时间周期(K1、K2、K3等)内存在多个MTC设备122时，触发周期被确定为预先确定时间周期(K)或者最长预先确定时间周期(K)。从而,通过在触发周期期间多次发射触发消息，当每K (或Κ1、Κ2、Κ3等)秒监控广播信道时，组A的一个或多个MTC设备122中的各个都将很可能接收到触发消息。
[0041]现在将参考图4描述根据本公开的实施例的用于附接至无线通信网络的无线通信设备中的示例方法。当MTC设备从UMTS网络101分离时，MTC设备每一个预先确定时间周期(K)，监控预定义广播信道(步骤402)。对于MTC设备的组Α，K对于该组中的一个或多个设备可以相同或者不同。在变为从UMTS网络101分离之前，指示用于组A中的一个或多个MTC设备中的各个的预先确定时间周期(K)的信息被手动地(例如，通过服务器的操作者)或者由MTC设备经由UMTS网络101提供给服务器120。预先确定时间周期(K)可以由MTC设备122提供为分离过程的一部分，或者可以在服务器120和MTC设备122之间的通信期间在另一个时间被提供。如先前所述，当预先确定时间周期(K)对于组A中的所有MTC设备都相同时，或者当在预先确定时间周期(K)内仅存在一个MTC设备时，触发周期对应于预先确定时间周期(K)。当预先确定时间周期(K)对于组A中的MTC设备不同(即，KU Κ2、Κ3、Κ4等)时，触发周期对应于最长预先确定时间周期。
[0042]在步骤404处，在组A的一个或多个MTC设备122处(例如，在接收部206处)接收触发消息。当接收到触发消息时，MTC设备122比较(例如，在处理单元200的控制下)包括在触发消息中的组标识符与存储在MTC设备122的程序存储器214中的组标识符。如果存在匹配，则MTC设备122确定触发消息被寻址到MTC设备122，并且将消息转发至处理单元200。另外，MTC设备122可以尝试检验触发消息的真实性，并且确认其来自有效和可信的服务器。该真实性检验要求触发消息通过本领域中已知的一种数字签名或等效手段保护。
[0043]在接收到触发消息之后，在步骤406处，组A中的一个或多个MTC设备122中的各个都发射接入请求消息，以附接至UMTS网络101，并且继续进行附接和PDP上下文激活过程，以与服务器120建立通信。如果大量MTC设备中的各个MTC设备都试图同时发送接入请求消息(例如，通过节点B 110的RACH)，则由节点B 110保留用于随机接入的资源可以被淹没(overwhelm)。为了避免接入请求消息从多个MTC设备122被同时发射并且发射到相同节点B (即，为了避免冲突)，每个MTC设备都被配置成在尝试发射接入请求消息之前，等待随机长度的时间间隔。从而，MTC设备122的处理单元200确定用于MTC设备的调度的时间周期，以将接入请求消息发射至UMTS网络101，以附接至网络101。调度的时间周期基于在触发消息中提供的延迟时间周期。在示例布置中，处理单元200通过确定小于延迟时间周期的在接收到触发消息之后的随机时间周期，确定调度的时间周期。当MTC设备122发射接入请求消息时，该随机时间周期是调度的时间周期。通过基于取决于组大小的延迟时间周期确定调度的时间周期，用于由多组MTC设备接入的无线电资源要求(例如，RACH资源需要)可以根据实际需要动态地变化，并且甚至对于具有大量MTC设备的组，所发射的接入请求消息的冲突可以被最小化。例如，较大大小组将比较小大小组需要更多时间，以发射具有可忽略数量的冲突的接入请求消息。
[0044]在示例布置中，UMTS网络101使用位置信息，以将组A中的一个或多个MTC设备122映射至通信网络的至少一个接入节点(例如，UMTS网络101的节点B 110)，并且然后为每个被映射接入节点，确定将由被映射接入节点服务的MTC设备122的数量。然后，UMTS网络101基于所确定的将由被映射接入节点服务的MTC设备的数量，确定用于每个被映射接入节点的延迟时间周期。每个MTC设备122都使用所确定的其被映射接入节点的延迟时间周期，以确定当发射接入请求消息时的调度的时间周期。从而，在该示例布置中，当确定延迟时间周期时，可以考虑由特定节点B服务的组A的MTC设备的数量。由于RACH的可用性是每节点B，通过考虑当确定延迟时间周期时由节点B服务的MTC设备的数量，可以每节点B控制来自多个MTC设备的接入请求消息的定时。用于服务大量MTC设备的节点B的延迟时间周期将大于用于服务少量MTC设备的节点B的延迟周期，以减小接入请求消息的冲突的机会，以及减小短时间周期(高接入速率)内的大量接入请求消息的机会。
[0045]可以估计将由每个接入节点服务的组中的MTC设备的数量。为了估计该数量，UMTS网络101可以使用MTC设备的位置，以确定服务该组MTC设备的接入节点的数量，并且然后可以通过将组的大小除以所确定的接入节点的数量，估计每接入节点的MTC设备的数量。可替换地，UMTS网络101可以使用例如指示MTC设备所位于的小区的用于每个MTC设备的位置信息(例如，小区ID信息)，确定每接入节点的MTC设备的更准确的数量。用于MTC设备的小区ID信息通常在MTC设备从UMTS网络101分离之前，被提供给服务器120。
[0046]仅使用组A的大小来确定延迟时间周期比每接入节点确定延迟时间周期更简单，并且可以将冲突和峰值接入速率充分减小到可忽略量，而不需要每接入节点确定延迟时间周期。
[0047]本公开的附加详情可以从图5理解，其示出根据本公开的实施例的用于触发诸如图1的MTC设备122的一组一个或多个分离的无线通信设备以附接至诸如图1的UMTS网络101的无线通信网络的示例消息流。以下仅关于组A的一个MTC设备122，描述消息流。下面将关于组A的仅一个MTC设备122描述该消息流。图5中的UMTS网络101包括一个或多个接入节点(例如，节点B)和一个小区广播中心，其是UMTS中的小区广播服务的已知组件。
[0048]在步骤500处，MTC设备122与UMTS网络101执行附接过程，并且激活PDP上下文，如本领域中众所周知的。在步骤502中发生MTC设备122和服务器120之间的通信。在服务器120和MTC设备122之间的通信期间，并且在MTC设备122变为从UMTS网络101分离之前，关于MTC设备122的位置的信息和预定义时间周期(K)被提供给服务器120 (步骤504)。在步骤506处，MTC设备122执行分离过程，以保存电池，并且减少UMTS网络101中的信令以及上下文存储要求。在步骤508处，MTC设备122分离并且处于离线模式。当分离时，MTC设备122每K秒监控预定义广播信道(例如，CBC)。UMTS网络101不保持用于MTC设备122的信息，同时处于离线模式。在步骤510处，服务器120想要与组A中的一个或多个MTC设备122通信。服务器120已接收或者配置有组A中的一个或多个MTC设备中的各个的位置(例如，小区ID)。在步骤512处，服务器120将触发请求消息发送至UMTS网络101的小区广播中心。触发请求消息包括用于组A的组标识符、组A的大小和组A中的一个或多个MTC设备122的位置信息。触发请求消息还可以包括用于组A中的各个MTC设备122的(一个或多个)预先确定时间周期(K或K1、K2、K3等)。在步骤514处，UMTS网络101认证服务器120，以验证服务器120被授权发送触发请求消息。在步骤516处，UMTS网络101 (例如，网络中的小区广播中心或另一个实体)将由服务器120提供的(一个或多个)MTC设备的(一个或多个)位置映射至然后将由接入节点使用以发射触发消息的一个或多个接入节点(例如，UMTS中的节点B 110或者LTE中的演进节点B)。UMTS网络101还基于组A的大小，确定延迟时间周期，在其期间，当被触发以附接至UMTS网络101时，组A的至少一个或多个MTC设备122将接入请求消息发射至UMTS网络101。延迟时间周期的确定可以基于由节点B 110服务的MTC设备122的数量，被确定用于每个节点B 110，如上所述。在步骤518处，UMTS网络101将命令发送至(一个或多个)被映射接入节点，以基于预定义时间周期(K或K1、K2、K3等中的最长一个)在广播信道上发送触发消息。该命令可以不被直接发送至被映射接入节点。例如，在UMTS中，该命令将被发送至一个或多个RNC，该一个或多个RNC将其转发至被映射节点B。另一方面，在LTE中，该命令可以被直接发送至被映射演进节点B。
[0049]触发消息包括组标识符、延迟时间周期和MTC触发指示。其他信息也可以包括在触发消息中，诸如，向MTC设备122指示需要采取的动作的类型的信息以及将与其建立通信的服务器的身份。在步骤520处，MTC设备122接收广播触发消息，并且在O和延迟时间周期之间的随机延迟之后，通过RACH发送接入请求消息。在步骤522处，MTC设备122与UMTS网络101执行附接过程，以与服务器120建立连接。
[0050]总之，本公开提供通信网络可以触发一组一个或多个分离的无线通信设备以附接至通信网络的机制。而且，本公开提供由具有负载控制机制的网络发起的触发机制，该负载控制机制确保当一个或多个分离的无线通信设备被触发，以将接入请求消息发送至通信网络时，接入请求的速率(或网络负载)被减小，并且冲突被避免或者通过使用延迟时间周期随后被减小。延迟时间周期基于组的大小由无线通信网络确定，并且作为触发消息的一部分，被发送到无线通信设备。基于设备的组的大小确定延迟时间周期提供对最小化冲突的简单解决方案。
[0051]作为仅基于设备的组的大小确定延迟时间周期的替代，可以基于多少无线通信设备被映射至相同接入节点，无线通信网络的每接入节点计算延迟时间周期。由于RACH可用性是每接入节点，考虑由特定接入节点服务的无线通信设备的数量可以显著减小接入请求的速率(从而网络负载)和接入请求消息的冲突的数量。
[0052]在以上说明中，参考本发明的实施例的特定示例描述了本发明。然而，显而易见的是，在不脱离在所附权利要求中阐述的本发明的更广泛范围的情况下，在此可以作出多种修改和改变。
[0053]当可应用时，可以使用多种不同处理系统实现以上实施例中的一些。例如，其附图和论述描述示例性架构，其仅被呈现以在论述本公开的多个方面时提供有用参考。当然，架构的说明已被简化用于论述的目的，并且其仅是可以根据本公开使用的多种不同类型的合适架构中的一种。本领域技术人员将认识到，程序和系统/设备元件之间的边界仅是示例性的，并且可替代实施例可以合并元件或者利用对多种元件的功能的交替分解。
【权利要求】
1.一种用于触发一组一个或多个无线通信设备以附接至无线通信网络用于启用数据通信的方法，当所述一个或多个无线通信设备没有附接至无线通信网络时，所述组的一个或多个无线通信设备具有与其相关联的组标识符，所述方法包括: 在所述通信网络处接收触发请求消息，所述触发请求消息包括指示所述组标识符的信息、指示所述组的大小的信息、指示基于预先确定时间周期的触发周期的信息、以及指示所述组中的所述一个或多个无线通信设备的位置的信息； 通过所述通信网络，确定延迟时间周期，在所述延迟时间周期期间当被触发以附接至所述通信网络时，所述组的所述一个或多个无线通信设备将接入请求消息发射至所述通信网络，其中，所述延迟时间周期基于所述组的所述大小；以及 基于在所述通信网络处接收的位置信息，通过所述通信网络将用于触发所述一个或多个无线通信设备以附接至所述通信网络的触发消息发射至所述组的所述一个或多个无线通信设备，所述触发消息包括指示所述组标识符的信息以及所述延迟时间周期，其中，所述通信网络在所述触发周期期间，在广播信道上发射所述触发消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过所述通信网络，将预先确定时间周期提供给所述一个或多个无线通信设备中的各个。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个无线通信设备中的至少一个的所述预先确定时间周期不同于所述组中的所述一个或多个无线通信设备中的至少另一个，并且其中，所述触发周期对应于所述组的最长预先确定时间周期。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括:当在无线通信设备处接收到所述触发消息时，通过所述无线通信设备比较包括在所述触发消息中的所述组标识符和与所述无线通信设备相关联的所述组标识符，并且响应于比较步骤，通过所述无线通信设备发射接入请求消息。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括:通过确定小于所述延迟时间周期的、在接收所述触发消息之后的随机时间周期，通过所述一个或多个无线通信设备中的各个，确定用于发射接入请求消息的调度的时间周期。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括:使用所述位置信息，以将所述组中的所述一个或多个无线通信设备映射至所述通信网络的至少一个接入节点，并且其中，发射所述触发消息包括:通过所述至少一个接入节点，将所述触发消息发射至所述组的所述一个或多个无线通信设备。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 使用所述位置信息，以将所述组中的所述一个或多个无线通信设备映射至所述通信网络的至少一个接入节点； 为被映射接入节点中的各个，确定将由所述被映射接入节点服务的所述一个或多个无线通信设备的数量；以及 基于所确定的将由所述被映射接入节点服务的所述一个或多个无线通信设备的数量，确定用于各个被映射接入节点的所述延迟时间周期，所述一个或多个无线通信设备中的各个使用所确定的所述无线通信设备的所述被映射接入节点的延迟时间周期，以确定所述调度的时间周期。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，从服务器接收所述触发请求消息，用于启用所述服务器和所述一个或多个无线通信设备之间的数据通信。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述服务器发送所述触发请求消息之前，向所述服务器提供所述组的所述组标识符、所述组的大小、所述组中的所述一个或多个无线通信设备的位置、以及用于所述一个或多个无线通信设备的预定义时间周期。
10.一种无线通信设备，所述无线通信设备在一组一个或多个无线通信设备中，所述组的一个或多个无线通信设备具有与其相关联的组标识符，所述无线通信设备包括: 发射部，用于发射数据； 接收部，用于接收数据； 存储器，耦接至所述发射部和所述接收部，用于存储所述组的所述组标识符；以及处理单元，耦接至所述发射部、所述接收部和所述存储器，所述处理单元被配置成:当所述无线通信设备没有附接至无线通信网络时，每一个预先确定时间周期监控广播信道； 在所述广播信道上接收由所述无线通信网络发射的触发消息，所述触发消息包括指示所述组标识符的信息和延迟时间周期，所述延迟时间周期基于所述组的大小并且限定周期，在所述周期期间当被触发以附接至所述无线通信网络时，所述组的所述一个或多个无线通信设备将接入请求消息发射至所述无线通信网络；以及 响应于接收到所述触发消息，发射接入请求消息，用于附接至所述无线通信网络。
11.根据权利要求10所述的无线通信设备，其中，在发射所述接入请求消息之前，所述处理单元进一步被配置成:比较包括在所述触发消息中的所述组标识符与存储在所述存储器中的所述组标识符，并且仅当匹配时，发射所述接入请求消息。
12.根据权利要求10所述的无线通信设备，其中，在发射所述接入请求消息之前，所述处理单元进一步被配置成:通过确定小于所述延迟时间周期的、在接收所述触发消息之后的随机时间周期，确定用于发射所述接入请求消息的调度时间周期。
13.一种通信系统，包括无线通信网络和一组一个或多个无线通信设备，所述组的一个或多个无线通信设备具有相关联的组标识符， 所述一个或多个无线通信设备中的各个能够与所述无线通信网络通信，并且包括: 发射部，用于发射数据； 接收部，用于接收数据； 存储器，用于存储所述组的所述组标识符；以及 处理单元，可通信地耦接至所述发射部、所述接收部和所述存储器，所述处理单元被配置成: 当所述无线通信设备没有附接至无线通信网络时，每一个预先确定时间周期监控广播信道； 所述无线通信网络被配置成: 接收触发请求消息，所述触发请求消息包括指示所述组标识符的信息、指示所述组的大小的信息、指示基于预先确定时间周期的触发周期的信息、以及指示所述组中的所述一个或多个无线通信设备的位置的信息； 确定延迟时间周期，在所述延迟时间周期期间当被触发以附接至所述通信网络时，所述组的所述一个或多个无线通信设备将接入请求消息发射至所述通信网络，其中，所述延迟时间周期基于所述组的所述大小；以及 基于在所述通信网络处接收的所述位置信息，将用于触发所述一个或多个无线通信设备以附接至所述通信网络的触发消息发射至所述组的所述一个或多个无线通信设备，所述触发消息包括指示所述组标识符的信息以及所述延迟时间周期，其中，所述通信网络在所述触发周期期间，在广播信道上发射所述触发消息； 其中，所述一个或多个无线通信设备中的各个的所述处理单元进一步被配置成: 接收所述触发消息；以及 响应于接收到所述触发消息，发射接入请求消息，用于附接至所述无线通信网络。
14.根据权利要求13所述的通信系统，其中，所述一个或多个无线通信设备中的至少一个的预定义时间周期不同于所述组中的所述一个或多个无线通信设备中的至少另一个，并且其中，所述触发周期对应于所述组的最长预定义时间周期。
15.根据权利要求13所述的通信系统，其中，所述一个或多个无线通信设备中的各个的所述处理单元进一步被配置成:比较包括在所述触发消息中的所述组标识符与存储在所述存储器中的所述组标识符，并且响应于所述比较，发射接入请求消息。
16.根据权利要求13所述的通信系统，其中，所述一个或多个无线通信设备中的各个的所述处理单元进一步被配置成:通过确定小于所述延迟时间周期的、在接收所述触发消息之后的随机时间周期，确定用于发射接入请求消息的调度的时间周期。
17.根据权利要求13所述的通信系统，其中，所述无线通信网络进一步被配置成:使用所述位置信息，以将所述组中的所述一个或多个无线通信设备映射至所述无线通信网络的至少一个接入节点，并且其中，所述无线通信网络被配置成:通过所述至少一个接入节点，将所述触发消息发射至所述组的所述一个或多个无线通信设备。
18.根据权利要求13所述的通信系统，其中，所述无线通信网络进一步被配置成: 使用所述位置信息，以将所述组中的所述一个或多个无线通信设备映射至所述无线通信网络的至少一个接入节点； 为被映射接入节点中的各个，确定将由所述被映射接入节点服务的所述一个或多个无线通信设备的数量；以及 基于所确定的将由所述被映射接入节点服务的所述一个或多个无线通信设备的数量，确定用于各个被映射接入节点的所述延迟时间周期，所述一个或多个无线通信设备中的各个使用所确定的所述无线通信设备的所述被映射接入节点的延迟时间周期，以确定调度的时间周期。
19.根据权利要求13所述的通信系统，其中，所述无线通信网络被配置成从服务器接收所述触发请求消息，所述触发请求消息用于经由所述无线通信网络，启用所述服务器和所述一个或多个无线通信设备之间的数据通信。
20.根据权利要求13所述的通信系统，进一步包括:服务器，所述服务器可通信地耦接至所述无线通信网络， 其中，所述无线通信网络被配置成从所述服务器接收所述触发请求消息，所述触发请求消息用于经由所述无线通信网络，启用所述服务器和所述一个或多个无线通信设备之间的数据通信，以及 其中，所述服务器被提供有所述组的所述组标识符、所述组的大小、所述组中的所述一个或多个无线通信设备的位置、以及在所述服务器发送所述触发请求消息之前的、用于所述一个或多个无线通信设备的预定义时间周期。
【文档编号】H04W4/00GK104365159SQ201380029553
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2013年4月9日 优先权日:2012年4月10日
【发明者】阿波斯陶里斯·K·索尔金茨, 霍华德·P·本, 吴建军 申请人:摩托罗拉移动有限责任公司