机器到机器装置的网络重新进入 |
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| 申请号 | CN201180070723.3 | 申请日 | 2011-11-30 | 公开(公告)号 | CN103503530A | 公开(公告)日 | 2014-01-08 |
| 申请人 | 英特尔公司; | 发明人 | 李洪刚; 黄睿; S.莫罕蒂; | ||||
| 摘要 | 本 发明 的 实施例 描述了用于基于与机器到机器（“M2M”）装置相关联的业务模式特性或移动性特性，为M2M装置建立重新进入过程以便重新进入无线通信网络的装置、方法、计算机可读媒体和系统配置。在各种实施例，无线装置可包括处理器、无线通信 接口 、耦合到处理器的 存储器 及控 制模 块 。 控制模块 可由处理器操作并且配置成基于与机器到机器（“M2M”）装置相关联的业务模式特性或移动性特性，为M2M装置建立重新进入过程以便重新进入无线通信网络。其它实施例也可描述和/或 声明 。 | ||||||
| 权利要求 | 1. 一种无线通信装置，包括： |
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| 说明书全文 | 机器到机器装置的网络重新进入[0001] 相关申请交叉引用本申请要求具有2011年5月9日提出的题为“先进的无线通信系统和技术”(Advanced Wireless Communication Systems and Techniques)的美国临时专利申请61/484105的优先权，该申请的全部公开内容通过引用结合于本文中。 技术领域背景技术[0003] 本文中提供的背景描述是为了概括介绍公开内容的上下文。当前有名的发明者的工作（就其在本背景部分中描述而言）及在提交之时不可视为现有技术的描述的方面，均未被明确或隐含承认为相对于本公开内容的现有技术。除非本文中另有指示，否则，此部分中描述的方案不是本公开内容的权利要求的现有技术，并且未由于包含在本部分中而被承认是现有技术。 [0004] 机器到机器（“M2M”）无线机器或装置（下文称为“装置”）可在很少或无人为干预的情况下，主要或专门与其它机器或装置进行通信。M2M装置的示例可包括无线天气传感器、装配线传感器、跟踪车队的车辆的测量仪等等。在许多情况下，这些装置可登录到无线网络并且例如通过因特网与网络服务器进行通信。根据3GPP长期演进（“LTE”）第10版（2011年3月）（“LTE标准”）的说法，M2M可备选称为“机器类型通信”（“MTC”）。M2M装置也可使用2009年5月29日公布的IEEE 802.16标准IEEE Std. 802.16-2009（“WiMAX”）以及在第三代（“3G”）网络中使用。 [0005] M2M装置重新进入网络时，例如，在待机或闲置模式后，典型的网络重新进入过程可包括下行链路同步、使用随机接入的上行链路同步、信道分配及注册。然而，大量M2M装置要使用随机接入机制执行上行链路同步的情况下，可存在冲突。这些冲突可降低上行链路同步效率并最终降低网络重新进入效率。附图说明 [0006] 结合附图，通过下面的详细描述，将容易理解实施例。为有助于此描述，类似的标号指示类似的结构元素。在附图的图形中，实施例以示例方式而不是限制方式示出。 [0007] 图1以示意图方式示出根据各种实施例，可在各种情况中建立的示例网络重新进入过程。 [0008] 图2以示意图方式示出根据各种实施例的示例网络重新进入过程的建立。 [0009] 图3以示意图方式示出根据各种实施例的另一示例网络重新进入过程的建立。 [0010] 图4以示意图方式示出根据各种实施例的示例方法。 [0011] 图5以示意图方式示出根据各种实施例的另一示例方法。 [0012] 图6以示意图方式示出根据各种实施例的示例系统。 具体实施方式[0013] 在下面的详细描述中，参照了形成本文一部分的附图，并且图中类似的标号在所有图形中指示类似的部分，通过示图方式示出了可实践的实施例。要理解的是，在不脱离本公开内容的范围的情况下可利用其它实施例，并且可进行结构或逻辑更改。因此，下面的详细描述不可从限制的意义理解，并且实施例的范围只由随附权利要求及其等效物定义。 [0014] 各种操作可又以对理解所述主题最有帮助的方式描述为多个离散动作或操作。然而，描述的顺序不应理解为暗示这些操作一定与顺序相关。具体而言，可不以介绍的顺序执行这些操作。所述操作可以与所述实施例不同的顺序执行。可执行各种另外的操作，和/或可在另外的实施例中忽略所述操作。 [0015] 为便于理解本公开内容，短语“A和/或B”表示(A)、(B)或（A和B）。为便于理解本公开内容，短语“A、B和/或C”表示(A)、(B)、(C)、（A和B）、（A和C）、（B和C）或（A、B和C）。 [0016] 描述可使用短语“在一实施例中”或“在实施例中”，其均可指一个或多个相同或不同的实施例。此外，如相对于本公开内容的实施例使用的术语“包括”、“具有”及诸如此类同义。 [0017] 在本文中使用时，术语“模块”可指以下所述、以下所述的一部分或包括以下所述：专用集成电路（“ASIC”）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器（共享、专用或群组）和/或存储器（共享、专用或群组）、组合逻辑电路和/或提供所需功能性的其它适合组件。在本文中使用时，术语“计算机实现的方法”可指由一个或多个处理器、具有一个或多个处理器的计算机系统、诸如智能电话的移动装置（其可包括一个或多个处理器）、平板电脑、膝上型计算机、机顶盒、游戏控制台等执行的任何方法。 [0018] 在各种实施例中，无线通信装置可包括处理器、无线通信接口、耦合到处理器的存储器及由处理器操作的控制模块。控制模块可配置成基于与机器到机器（“M2M”）装置相关联的业务模式特性或移动性特性，为M2M装置建立重新进入过程以便重新进入无线通信网络。公开的方法和其它装置可配置成执行类似的操作。 [0019] 图1以示意图方式示出根据各种实施例，可在M2M装置与无线电接入节点（“RAN”）之间建立以便M2M装置重新进入网络的示例多个网络重新进入过程。虽然本文中的示例大部分涉及与2009年5月29日公布的IEEE 802.16标准IEEE Std. 802.16-2009（“WiMAX”）有关的术语，但类似的技术可在其它无线技术中使用，如3GPP长期演进（“LTE”）第10版本（2011年3月）（“LTE标准”）。因此，在LTE实施例中，M2M装置可以是用户设备（“UE”）装置，并且RAN可以是演进节点B（“eNB”）。在WiMAX实施例中，M2M装置可以是移动订户（“MS”），并且RAN可以是基站（“BS”）。 [0020] 从图1所示那些重新进入过程中选择重新进入过程可至少部分取决于与M2M装置相关联的业务模式特性和/或移动性特性。与M2M装置相关联的“业务模式特性”可包括上行链路和/或下行链路可用性、典型的网络业务突发（例如，在每个工作日下午5点的高业务）等等。“已知”业务模式特性可指可观测和/或相对可预测的业务模式。“未知”业务模式特性可指未知和/或不那么可预测的业务模式。 [0021] 如果与M2M装置相关联的业务模式特性已知，则在与RAN重新建立通信时，可分配专用控制信道（例如，WiMAX中的测距信道或LTE中的物理随机接入信道或“PRACH”）以供M2M装置无争用使用。在各种WiMAX实施例中，可通过分配特定测距机会到M2M装置群组以供使用，为群组实现专用测距信道。另一方面，带有未知业务模式特性的M2M装置可以基于争用的方式重新进入网络。另外，带有已知业务模式特性的M2M装置可实现包括群组寻呼作为轮询机制的网络重新进入过程。例如，基站可轮询作为寻呼群组的成员的一个或多个M2M装置以唤醒它们，以便它们可接入信道以实现重新进入过程。 [0022] 与M2M装置相关联的“移动性特性”可指M2M装置是“固定的”还是“移动的”。在一些实施例中，“固定的”可指M2M装置相对于诸如与其进行通信的基站等RAN是固定的。在其它实施例中，“固定的”可更广义地涵盖相对于RAN可稍微移动，但移动范围仍相对受限，使得移动性可预测的M2M装置，如在建筑物内或在装配线的移动部分上。相反，“移动的”可指可携带到任意位置的M2M装置（例如，蜂窝电话）或范围稍微更受限的M2M装置，如只可在城市限制内起作用的计程器。在一些实施例中，移动性可表述为在一端是“固定的”，并且在另一端是“移动的”的范围，并且在其之间的数值表示移动性“程度”。可选择沿此范围的各种阈值以区分移动和固定装置。在WiMAX实施例中，固定M2M装置（移动订户或“MS”）可在使用或不使用测距码的情况下，利用测距过程与基站建立通信。如果未发送测距码，则可使用专用测距信道。在LTE实施例中，可在使用或不使用随机接入前置码的情况下，使用PRACH信道与eNB建立连接。 [0023] 回到图1，如果M2M装置是固定的并且与已知业务模式特性相关联，则可实现在顶部左侧的网络重新进入过程。此网络重新进入过程可包括为轮询机制利用群组寻呼。顶部左侧重新进入过程也可包括为一个或多个M2M装置与RAN之间的无争用接入建立专用控制信道分配。这有利于多个固定M2M装置对专用控制（例如，测距）信道的协作使用，降低了冲突或无冲突。为识别控制信道，在各种实施例中，重新进入过程可包括由M2M装置使用测距码，如码分多址（“CDMA”）码或随机接入前置码。在其它实施例中，可不使用此类码。如果未使用此类码，则可在一个或多个M2M装置与诸如基站等RAN之间建立诸如专用测距信道等专用控制信道。 [0024] 如果M2M装置的移动性特性是固定的，并且它具有未知业务模式特性，则可在M2M装置与RAN之间实现在顶部右侧的网络进入过程。在WiMAX实施例中，可分配公共信道（例如，分配到所有M2M装置）或专用测距信道（例如，分配到一个或多个特定M2M装置），但由于M2M装置遇到的业务模式是未知的，因此，在任一情况下，接入可基于争用。如使用顶部左侧重新进程过程时的情况一样，测距过程可由M2M装置在发送或不发送测距码的情况下使用。如果M2M装置不发送此类码，则可建立诸如测距信道等专用控制信道。 [0025] 如果M2M装置的移动性特性指示它是移动的，并且其业务模式特性已知，则可实现在底部左侧的重新进入过程。如在使用带有已知业务模式（顶部左侧）的固定M2M装置时的情况一样，群组寻呼可实现为轮询机制。然而，由于M2M装置的移动性特性指示它是移动的，因此，群组寻呼可跨越一个或多个小区。另外，WiMAX实施例中，可在M2M装置（例如，MS）与基站之间分配专用测距信道。由于M2M装置的业务模式特性已知，因此，无争用接入是可能的。 [0026] 如果M2M装置的移动性特性指示它是移动的，并且它具有未知业务模式特性，则可实现在图1的底部右侧的网络重新进入过程。在WiMAX实施例中，可分配公共或专用测距信道以供M2M装置和基站使用。接入可基于争用。 [0027] 在RAN与M2M装置之间建立的网络重新进入过程可以各种方式指示。例如，在一些WiMAX实施例中，可使用先进的空中接口AAI-PAG-ADV消息的M2M网络接入类型字段（单独或群组）指示网络重新进入过程。在一些实施例中，0b00的值可指示用于AAI-RNG-REQ消息的资源分配（例如，A-MAP偏移的指派），0b01的值可指示在AAI-PAG-ADV消息中的专用测距信道分配，0b10的值可指示在广播指派A-MAP IE中专用测距信道分配，以及0b11的值可指示不使用专用测距信道。在最后的选择中，M2M装置可使用在AAI-SCD消息中定义的分配。 [0028] 在一些WiMAX实施例中，可另外或备选使用MOB_PAG-ADV消息的M2M网络接入类型字段指示在M2M装置与RAN之间使用的网络重新进入过程。在一些实施例中，M2M网络接入类型字段可以是MOB_PAG-ADV消息的类型、长度和值（“TLV”）参数。 [0029] M2M装置的移动性和业务模式特性可以各种方式确定。在各种实施例中，诸如基站或eNB等RAN可从M2M装置接收指示与M2M装置相关联的业务模式特性和/或移动性特性的数据。在各种实施例中，RAN可将此信息一起传递到其它网络实体，如相同或不同小区中的其它基站或eNB。 [0030] 图2中示出了此的示例。在206，M2M装置202和基站204建立初始网络交换（例如，“原始”网络进入）。在208，M2M装置202可将网络重新进入过程请求传送到基站204。在各种实施例中，此请求可包括指示M2M装置202移动性和/或业务模式特性的数据及诸如MAC地址等标识信息。另外或备选，M2M装置202可决定哪个网络重新进入过程是适当的，并且从基站204请求该重新进入过程。 [0031] 在210，基站204可将网络重新进入确认传送到M2M装置202。在各种实施例中，这可以是基于M2M装置202的移动性和/或业务模式特性，向M2M装置202指示应使用的网络重新进入过程的控制消息。在一些实施例中，这可以是M2M装置202请求的网络重新进入过程的确认。 [0032] 在212，M2M装置202和基站204可实现选择的网络重新进入过程，该步骤可在M2M装置202重新进入网络时稍后进行。 [0033] 在各种实施例中，诸如基站等RAN可接收来自诸如M2M服务器等另一网络实体的指示与M2M装置相关联的业务模式特性或移动性特性的数据。例如，如果特定M2M装置（例如，计程表）定期与特定M2M服务器（例如，分派）进行通信，则M2M服务器可配置成收集指示在一段时间内M2M装置的移动性和/或业务特性的数据，并且将该数据提供到RAN。 [0034] 图3中示出此的示例，该图示出可在M2M装置302、基站304及M2M服务器或另一网络实体306之间进行的通信。在308，可将M2M装置302的移动性和/或业务模式特性从M2M服务器306传送到基站304。在310（可在308之前或之后进行），M2M装置302和基站304可实现“初始”网络进入。 [0035] 在初始网络通信期间或者在某一以后时间，在312，基站304可将网络重新进入过程请求传送到M2M装置302。请求可包括M2M装置302在重新进入网络时应使用的特定重新进入过程。网络重新进入过程的示例在图1中示出并且在上面已描述。在314，M2M装置302可接受或确认选择的过程。稍后，在316，M2M装置302可在重新进入网络时利用该过程。 [0036] 在各种实施例中，诸如基站等RAN可静态确定与M2M装置相关联的业务模式移动性特性。例如，基站可在一段时间内从例如从与M2M装置进行的其自己的通信收集与特定M2M装置有关的数据。基站可配置成静态分析此数据以确定M2M装置的移动性和/或业务模式特性。 [0037] 图4中示出可在诸如基站（例如，204，304）等RAN上实现的示例方法400。在402，可确定M2M装置的移动性和/或业务模式特性。在各种实施例中，确定M2M装置的移动性和/或业务模式特性可包括由诸如基站等RAN接收包括指示M2M装置的移动性和/或业务模式特性的传送。例如，在一些实施例中，移动性和/或业务特性可由诸如M2M服务器（例如，306）等另一网络实体确定并且传送到RAN。在一些实施列中，移动性和/或业务特性可由M2M装置确定并且传送到RAN，例如，作为网络重新进入过程请求的一部分。在其它实施例中，诸如基站（例如，204，304）等RAN可自行确定特性，例如，基于RAN收集的数据静态确定。 [0038] 在404，可至少部分基于移动性和/或业务模式特性，为M2M装置建立网络重新进入过程。在各种实施例中，可由诸如基站等RAN建立重新进入过程。在一些实施例中，M2M装置可例如基于其移动性和/或业务模式特性，确定哪个重新进入过程是适当的，并且从RAN请求该过程。 [0039] 在406，在确定M2M装置的业务模式特性已知的情况下，可例如由基站（例如，204，304）将用于无争用接入的专用测距信道分配到M2M装置或M2M装置的群组。在408，相反，在确定M2M装置的业务模式特性未知的情况下，可例如由基站（例如，204，304）将用于基于争用的接入的公共或专用测距信道分配到M2M装置或M2M装置的群组。 [0040] 图5中示出可在M2M装置上实现的示例方法500。在502，M2M装置可向诸如基站等RAN传送M2M装置的移动性和/或业务模式特性。在504，可例如由M2M装置建立与基站的网络重新进入过程。在各种实施例中，网络重新进入过程可至少部分基于移动性和/或业务模式特性。在506，在确定M2M装置的业务模式特性已知的情况下，M2M装置可利用可由基站分配的用于无争用接入的专用测距信道。在508，相反，在确定M2M装置的业务模式特性未知的情况下，M2M装置可利用可由基站分配的用于基于争用的接入的公共或专用测距信道。 [0041] 本文中所述技术和设备可实现到使用适合硬件和/或软件的系统中以根据需要配置。对于一个实施例，图6以系统600的形式示出示例无线通信装置，系统包括一个或多个处理器604、耦合到处理器604至少之一的系统控制逻辑608、耦合到系统控制逻辑608的系统存储器612、耦合到系统控制逻辑608的非易失性存储器(NVM)/存储装置616及耦合到系统控制逻辑608的一个或多个无线通信接口620。 [0042] 用于一个实施例的系统控制逻辑608可包括任何适合的接口控制器以提供到处理器604至少之一和/或到与系统控制逻辑608进行通信的任何适合装置或组件的任何适合接口。 [0043] 用于一个实施例的系统控制逻辑608可包括一个或多个存储器控制器以提供到系统存储器612的接口。系统存储器612可用于例如为系统600加载和存储数据和/或指令。例如，用于一个实施列的系统存储器612可包括任何适合的易失性存储器，如适合的动态随机存取存储器（“DRAM”）。 [0044] 用于一个实施例的系统控制逻辑608可包括一个或多个输入/输出（“I/O”）控制器以提供到NVM/存储装置616和无线通信接口620的接口。 [0045] 例如，NVM/存储装置616可用于存储数据和/或指令。NVM/存储装置616例如可包括任何适合的非易失性存储器，如闪存存储器，和/或例如可包括任何适合的非易失性存储装置，如一个或多个硬盘驱动器（“HDD”）、一个或多个固态驱动器、一个或多个压缩光盘（“CD”）驱动器和/或一个或多个数字多功能光盘（“DVD”）驱动器。 [0046] NVM/存储装置616可包括安装有系统600的装置在物理上的一部分的存储资源，或者它可由装置访问但不一定是其一部分。例如，可经无线通信接口620通过网络访问NVM/存储装置616。 [0047] 系统存储器612和NVM/存储装置616具体而言可分别包括控制模块624的临时和永久性副本。控制模块624可包括指令，指令在由处理器604至少之一执行时促使系统600如上所述建立和/或实现网络重新进入过程。在一些实施例中，控制模块624可另外/备选位于系统控制逻辑608中。 [0048] 无线通信接口620可提供接口以便系统600通过一个或多个网络进行通信和/或与任何另一适合的装置进行通信。无线通信接口620可包括任何适合的硬件和/或固件，如无线网络适配器。无线通信接口620可使用一个或多个天线。 [0049] 对于一个实施例，处理器604至少之一可以与用于系统控制逻辑608的一个或多个控制器的逻辑封装在一起。对于一个实施例，处理器604至少之一可以与用于系统控制逻辑608的一个或多个控制器的逻辑封装在一起以形成系统级封装（“SiP”）。对于一个实施例，处理器604至少之一可以与用于系统控制逻辑608的一个或多个控制器的逻辑集成在相同管芯(die)上。对于一个实施例，处理器604至少之一可以与用于系统控制逻辑608的一个或多个控制器的逻辑集成在相同管芯上以形成芯片级系统（“SoC”）。 [0050] 系统600可以是台式或膝上型计算机、基站、eNB、移动电话、智能电话、平板电脑、机顶盒、游戏控制台或适用于传送或接收无线通信信号的任何另一装置。在各种实施例中，系统600可具有更多或更少组件和/或不同体系结构。例如，在图6中，系统600包括全球定位系统（“GPS”）模块638、传感器642、键盘646、液晶显示器（“LCD”）屏幕650、图形处理器658、扬声器662、触摸屏666（在一些情况下可以与LCD显示器650相同）及可由处理器操作以捕捉图像以便在NVM/存储装置616中存储的摄像机672。传感器642可感应任何数量的条件，如天气条件、温度、装配线条件等等，并且定期、在收到请求时或条件满足特定准则（例如，温度阈值）的任何时候向应用服务器报告感应到的条件。 [0051] 虽然为便于描述，某些实施例已在本文中示出和描述，但在不脱离本公开内容的范围的情况下，计划实现相同目的的各种备用和/或等效实施例或实现可替代所示和所述的实施例。本申请旨在涵盖本文中所述的实施例的所有修改或变化。因此，很明显，本文中描述的实施例只受权利要求及其等效物的限制。 |
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