用于机器对机器通信的系统和方法

申请号 CN201180069117.X 申请日 2011-12-21 公开(公告)号 CN103404212B 公开(公告)日 2017-08-18
申请人 英特尔公司; 发明人 黄睿; 李洪刚;
摘要 一种设备可包括处理器 电路 、耦合到所述处理器电路的射频(RF)收发器,RF收发器能操作成传送无线数据消息。该设备还可包括通信调度模 块 ,该通信调度模块在处理器电路上能操作成监视无线数据消息到网络的传输,并且在无线数据消息的传输完成时向网络传送撤消登记 请求 以释放连接状态。公开并且要求保护其它 实施例 。
权利要求

1.一种用于机器对机器通信的设备,包括:
射频RF收发器,以及
通信调度模,在处理器电路上能操作成:
在机器对机器M2M装置处于连接状态时监视无线数据消息经由所述RF收发器从所述装置到网络的传输,其中所述无线数据消息包括在向所述网络的网络进入时指配给所述M2M装置的并且当处于所述连接状态时向所述网络标识所述M2M装置的站标识符,以及在所述无线数据消息的传输完成之后并且在所述M2M装置进入睡眠状态之前发起经由所述RF收发器传送撤消登记请求以将所述M2M装置从所述连接状态释放,所述M2M装置的释放将释放所述站标识符以供所述网络再使用。
2.如权利要求1所述的设备,所述通信调度模块在所述处理器电路上能操作成确定何时所述无线数据消息的传输完成。
3.如权利要求1所述的设备,所述通信调度模块在所述处理器电路上能操作成当要传送所述无线数据消息时使用登记消息将所述M2M装置调度以转变成与所述网络的连接状态。
4.如权利要求1所述的设备,所述站标识符包括12比特站标识符。
5.如权利要求3所述的设备,所述通信调度模块在所述处理器电路上能操作成在所述M2M装置的加电之后并且在建立所述连接状态之前来获得所述网络。
6.如权利要求5所述的设备,所述通信调度模块在所述处理器电路上能操作成:
同步下行链路信道;
在随机接入过程中得到上行链路参数;以及
协商基本能并且与所述网络交换密钥。
7.如权利要求1所述的设备,所述通信调度模块在所述处理器电路上能操作成:
确定是否接收到响应所述无线数据消息的确认消息;
确定是否接收到撤消登记命令;以及
当接收到所述确认消息和撤消登记命令时,在处于所述连接状态时释放向所述网络标识所述M2M装置的所述M2M装置的所述站标识符。
8.如权利要求7所述的设备,所述通信调度模块在所述处理器电路上能操作成在释放所述站标识符之后将所述M2M装置置于空闲状态。
9.如权利要求1所述的设备,所述通信调度模块在所述处理器电路上能操作成:
在从所述连接状态的释放之后将所述M2M装置置于空闲状态;
在所述空闲状态接收识别所述网络中要向所述M2M装置传送信息的基站的寻呼标识符;以及
当处于所述空闲状态时以寻呼监听间隔定期唤醒所述M2M装置,以便监听来自所述基站的寻呼。
10.如权利要求1所述的设备,所述通信调度模块包括在所述处理器电路上能操作成执行下列步骤的定时模块:
当所述无线数据消息被传送给所述网络时,对定时器启动定时器间隔;以及当所述定时器间隔到期时从所述连接状态转变。
11.如权利要求10所述的设备,所述定时器间隔包括一秒。
12.如权利要求1所述的设备,包括:
传感器,能操作成收集将要传送给所述网络的数据;以及
传感器接口模块,能操作成在已经检测来自传感器的数据时警报所述M2M装置。
13.一种用于机器对机器通信的设备,包括:
当机器对机器M2M装置处于连接状态时监视从所述M2M装置到网络的无线数据消息的传输的部件,所述无线数据消息包括当处于所述连接状态时向所述网络唯一标识所述M2M装置的站标识符;
确定何时所述无线数据消息的传输完成的部件;以及
一旦所述无线数据消息的传输完成时,则发起撤消登记请求的传输以将所述M2M装置从所述连接状态释放的部件,所述M2M装置的释放将释放所述站标识符供所述网络再使用。
14.如权利要求13所述的设备,其中,所述站标识符是12比特站标识符。
15.如权利要求13所述的设备,包括使系统在所述M2M装置加电之后并且在建立所述连接状态之前获得所述网络的部件。
16.如权利要求13所述的设备,包括使系统执行下列步骤的部件:
扫描下行链路信道;
在随机接入过程中得到上行链路参数;以及
协商基本能力并且与所述网络交换密钥。
17.如权利要求13所述的设备,包括使系统执行下列步骤的部件:
确定是否接收到响应所述无线数据消息的确认消息;
确定是否接收到撤消登记命令;以及
当接收到所述确认消息和撤消登记命令时,在处于所述连接状态时释放向所述网络标识所述M2M装置的所述M2M装置的所述站标识符。
18.如权利要求17所述的设备,包括使所述M2M装置在释放所述站标识符之后进入空闲状态的部件。
19.一种用于机器对机器通信的方法,包括:
在无线机器对机器M2M装置处从网络基站接收站标识符;
监视从无线M2M装置发送给所述网络基站的M2M通信的传输,所述M2M通信包括当处于连接状态时向所述网络基站标识所述M2M装置的站标识符;以及
一旦所述M2M通信的传输完成则向所述网络基站传送撤消登记请求以便从所述无线M2M装置释放所述站标识符,以允许所述网络基站将所述站标识符重新分配给另一个无线M2M装置。
20.如权利要求19所述的方法,所述站标识符包括12比特站标识符。
21.如权利要求19所述的方法,包括当所述M2M通信要被传送时,在登记消息中接收所述站标识符,其将所述无线M2M装置置于相对所述网络基站的连接状态。
22.如权利要求21所述的方法,包括在所述M2M装置加电之后并且在建立所述连接状态之前获得来自所述网络基站的信号
23.如权利要求22所述的方法,所述获得包括:
扫描和同步下行链路信道;
在随机接入过程中得到上行链路参数;以及
协商基本能力并且与所述网络基站交换密钥。
24.如权利要求19所述的方法,包括:
确定是否接收到响应所述M2M通信的确认消息;
确定是否接收到撤消登记命令;以及
一旦接收到所述确认消息和撤消登记命令,则在处于所述连接状态时释放向所述网络基站标识所述装置的所述M2M装置的所述站标识符。
25.如权利要求19所述的方法,包括:
当所述M2M通信被传送给所述网络基站时启动定时器;以及
一旦所述定时器到期则释放所述站标识符。

说明书全文

用于机器对机器通信的系统和方法

技术领域

[0001] 本申请要求2011年3月9日提交的美国临时专利申请No.61/450716的优先权益,通过引用将其完整地结合到本文中。

背景技术

[0002] 机器对机器(M2M)通信作为一种动态技术而出现,该动态技术实现能够无需人工交互而交换信息的“事物的因特网”。在一些情况下,M2M通信运营方使运营方的核心网络中的服务器与订户站(M2M装置)之间的无线信息交换需要借助于运营方的无线电接入网中的基站。另一个示例涉及在链接到基站的两个不同订户站之间的信息的无线交换。在这些M2M通信的每个中,无需进行人工交互。
[0003] 当前,诸如蜂窝网络之类的无线网络设计成便于人工通信,例如包括语音和视频、web浏览和文件下载的交互通信。对于基于人工的通信应用的业务特性 - 包括这类通信的长度、数据量、频率和模式 – 来优化蜂窝移动网络。但是,通过无线网络的机器对机器通信可需要极为不同的特性。例如,M2M通信中的消息大小的范围可从智能仪表情况下的极小到远程护理情况下的较大。
[0004] 当前,当M2M装置获得无线通信的网络时,可向M2M装置指配通常是12比特数的识别码(identity),使得能够管理数据通信。因为数据通信对于M2M装置的大量应用通常是零星的,对于许多应用,M2M装置不需要持续保持所指配识别码。相应地,在传递数据之后,一系列过程可发生,这些过程最终引起所指配识别码释放回到网络。这样,有限量的识别码大体上可能在小区中由运营方所服务的较大一组M2M装置之间来共享。在当前标准下,使用12比特识别码,这在小区中将识别码的数量限制到4098(212)。
[0005] 针对这些及其它考虑因素,需要当前改进。附图说明
[0006] 图1示出符合各个实施例的系统。
[0007] 图2示出符合当前实施例的M2M装置的细节。
[0008] 图3示出符合当前实施例的M2M装置的操作的情况。
[0009] 图4示出符合当前实施例的M2M ID使用情况。
[0010] 图5示出常规M2M ID使用情况。
[0011] 图6示出符合当前实施例的多个M2M装置的ID的调度。
[0012] 图7示出M2M装置的ID的常规调度。
[0013] 图8示出另一个示范通信调度模
[0014] 图9示出示范逻辑流程。
[0015] 图10示出符合附加实施例的逻辑流程。
[0016] 图11是一个示范系统实施例的简图。
[0017] 图12示出示范计算架构的一个实施例。

具体实施方式

[0018] 各个实施例涉及改进无线网络中的机器对机器(M2M)通信。在各个实施例中,M2M通信可由管理无线电接入网和核心网络的运营方来执行,以便从M2M装置传送数据。通信系统的一些实施例可采用无线电技术来实现,例如电气和电子工程师协会(IEEE)802.16(WiMAX)、IEEE 802-20、第三代合作伙伴项目(3GPP)演进通用移动电信系统(UMTS)地面无线电接入(UTRA)(E-UTRA)等等。IEEE 802.16m是IEEE 802.16e的演进,并且提供与基于IEEE 802.16的系统的后向兼容性。UTRA是UMTS的一部分。3GPP长期演进(LTE)是使用E-UTRA的演进UMTS(E-UMTS)的一部分。高级LTE(LTE-A)是3GPP LTE的演进。
[0019] 最初开发以方便化人工通信的各种当今通信标准还定义用于M2M通信的架构和过程,包括802.16m和3GPP LTE。按照802.16p标准(IEEE 802.16p-10/0004,“802.16p System Requirements Document”),系统将支持大量装置和机制用于M2M装置中的低功率消耗。这意味着,在处理M2M通信的各基站的范围之内,需要支持较大量M2M装置。因此,这个特征要求充分寻址范围以用于同时支持给定小区中的大量M2M装置。
[0020] 因此,能够看到,当今方案将小区中的M2M装置的同时识别码的数量限制到比较适度的数量。随着M2M应用激增,增加识别码的数量的需要大体上可能通过将识别码比特大小例如从12增加到16来解决。但是,大小的变化可影响许多其它遗留无线网络功能,这可使这种方式不太合乎需要。
[0021] 在一些实施例中,适应小区中增加数量的M2M装置的需要可通过减小给定M2M装置保留所指配识别码的时长来解决。特别是,各个实施例利用如下事实:在典型操作条件下,许多M2M装置仅零星地传递数据。因此,当前实施例更密切地对齐M2M装置保留其指配识别码(ID)的时间段和数据由该M2M装置来传递的时间。这样,给定位置中的M2M装置可用的ID的更有效共享可发生。这可方便化适应无线电网络中增加数量的M2M装置,而无需增加M2M装置的识别码比特大小。按照一些实施例,用于管理M2M装置中的ID指配的过程的标准可修订成考虑在没有改变ID比特大小的情况下适应较大量M2M装置的能。在一个示例中,IEEE 802.16宽带无线接入工作组包括Contributed Document IEEE C802.16p-11/0014,标题为“Proposed Text For Addressing of STID Addressing Scheme in IEEE 802.16p system,日期为2011年3月3日,是对IEEE 802.16p修正工作文档(AWD)的贡献(以下称作“WiMAX M2M标准工作文档”),其可更新以反映符合当前实施例的过程。特别是,WiMAX标准工作文档的第16小节可增加如下小节(以任何示出):
[0022] 16.2.1          寻址
[0023] 16.2.1.2        逻辑标识符
[0024] 16.2.1.2.1      站标识符
[0025] 12比特STID还用于识别M2M BS的域中的M2M装置。M2M BS在网络进入期间将STID指配给每个M2M装置或者M2M装置编组。
[0026] 在一个实施例中,12比特STID可以是如IEEE 802.16m和/或IEEE 802.16p标准系列、下一代和变型中的一个或多个所定义的相同12比特STID。实施例并不局限于这个上下文。
[0027] 在一个实施例中,例如,M2M装置可包括通信调度模块,该模块在处理器电路上能操作成监视当M2M装置处于连接状态时经由射频(RF)收发器从M2M装置到网络(例如网络装置)的M2M通信的传输、例如无线数据消息。M2M通信是可在没有任何人工交互的情况下实施的、在M2M装置之间通过基站或者在核心网络中的服务器与装置之间通过基站的信息交换。无线数据消息可包括在向网络的网络进入时指配给M2M装置的站标识符(STID)以及其它类型的信息。STID可在M2M装置处于连接状态时向网络标识M2M装置,以及在无线数据消息的传输完成之后以及在M2M装置进入睡眠状态之前发起经由RF收发器传送撤消登记请求,以便将M2M装置从连接状态释放。M2M装置的释放操作成,以便释放站标识符供由网络再使用或者重新分配。这样,网络可有效且有力地再使用作为稀有网络资源的站标识符。描述并且要求保护其它实施例。
[0028] 图1示出符合各个实施例的系统100。系统100包括由移动网络运营方104提供服务的多个M2M无线装置(或“M2M装置”)102a(其中a可以是任何正整数)。移动网络运营方104可包括可与M2M装置102a建立无线通信的无线电网络106以及服务网络108。传送给M2M装置102a以及从其中传送的数据可传递给服务网络108,并且还可与耦合到移动网络运营方的其它M2M装置来传递。
[0029] M2M装置102a的一个或多个可包括通信调度模块,下面详述其操作。如所示,M2M装置102a包括通信调度模块110,通信调度模块110方便化可指配给M2M装置102a的ID的管理以供与网络运营方104以及特别是与无线电网络106进行通信。在各个实施例中,通信调度模块110可监视M2M装置102a与无线电网络106之间的数据业务。通信调度模块110可与无线电网络106中诸如基站之类的实体进行协调,以便执行包括指配给M2M无线装置的ID的释放在内的各种活动。
[0030] 在各个实施例中,M2M装置102a可包括报告将要由其它装置、系统或组织所使用的数据的装置。这类装置的示例包括但不限于公共事业仪表、停车仪表、医疗监视器、家庭安全监视器、智能家电、车内维护监视器、数字布告板、各种类型的远程传感器和其它装置。在一些实施例中,M2M装置可包括可基于规则周期或者基于非周期来收集数据的传感器、计量装置或者其它类型的监视器。在一些实施例中,M2M装置可以能操作成间断地 – 可按照规则或不规则间隔 - 报告所收集数据。例如,M2M装置102a可以能操作成在一天中的若干时刻来收集数据,并且还可以能操作成报告所收集数据。数据可在收集时或者在其它时刻来报告。例如,停车仪表可以例如仅在停车仪表被使用的场合才间断地收集并且报告数据。另一方面,公用事业监视器可在规则的较短间隔、例如每隔几分钟来收集数据,同时在较长间隔、例如每天一次来报告数据。
[0031] 要注意,M2M装置可通过有线链路耦合到其它装置或网络。但是,当前实施例一般针对通过无线链路的来自M2M装置的通信的改进。
[0032] 图2示出符合当前实施例的M2M装置202的细节。在M2M装置202中,传感器204可收集将要向诸如公用事业之类的外部实体报告的数据。处理器206可调节传感器数据的收集,传感器数据可以但不一定在传输之前放入存储器208中。通信调度模块210可在处理器206上是可操作的,以便控制M2M装置202与无线电接入网212之间的通信。通信调度模块210例如可控制M2M装置202保留ID以向网络标识M2M装置202的时长。在操作中,在M2M装置202获得无线电接入网212之后,不同类型的消息可在M2M装置202与无线电接入网212之间传递。例如,收发器214可向M2M装置202以及从其中传递控制消息216。收发器214还可传送可包括由传感器204所收集的数据的数据消息218。
[0033] 为了使M2M装置202正常传递数据消息218,无线电接入网212可提供ID以便由M2M装置202暂时使用。因为M2M装置202可在报告数据消息218之间休眠长时间段,所以使M2M装置202如当前实施例中提供的采用及时方式来释放ID以供其它装置使用会是有用的。
[0034] 符合各个实施例,图3示出结合网络(未示出)的基站302接收由M2M装置202所报告的数据的M2M装置202的操作的情况。在加电之后,M2M装置最初可处于断开状态304。一系列控制消息306随后可在M2M装置202与基站302之间发送,包括下行链路同步和测距,其允许M2M装置202获得包含基站304的网络。控制消息306中可以包含由向M2M装置202指配ID的基站302所发送的消息。随后,M2M装置308可进入连接状态308。在连接状态308期间,数据消息310可在M2M装置202与基站302之间传递。例如,M2M装置202在处于连接状态308时可收集数据并且将所收集数据传送给基站304。符合当前实施例,数据消息310的传输可以主要是单向的,也就是说,数据可在从M2M装置202和基站304的上行链路上传送。一旦数据被传送,撤消登记过程314可在M2M装置202进入空闲状态318之前发起。例如,M2M装置202可向基站302发送数据的一个或多个突发。M2M装置202可传送撤消登记请求连同数据的最后一个突发,以便通知基站302关于M2M装置将要被撤消登记并且其ID将要被释放。因此,基站302可发送撤消登记命令,和/或采取其它动作以便于指配给M2M装置202的当前ID的释放。随后,M2M装置202可进入空闲状态318,其中状态寻呼消息322、324可在寻呼时间段320期间传递给M2M装置202。
[0035] 在空闲模式期间,M2M装置202可继续监视和/或收集数据,数据可间断地被收集,如上所述。在可能直到M2M装置202在不具有ID情况下花费数小时或数天之后才发生的随后时刻,M2M装置202可确定数据将要传送给基站302。这例如可通过传感器204所检测的事件来触发,或者可作为规则调度事件来触发。相应地,M2M装置202可发送登记的请求,这可触发一系列控制消息326以登记M2M装置202,从而引起将新ID指配给M2M装置202。在随后连接状态328,M2M装置可再次向基站302发送一个或多个数据消息330,此后第二撤消登记过程332发生。
[0036] 按照图3所示的实施例,M2M装置可按照减小M2M装置保留网络所指配ID的时间的方式向网络有效地传递数据。当图3所示过程由可链接到给定基站的多个M2M装置来采用时,基站可更有效地分配可用ID,因此方便化基站的覆盖区域中的更多M2M装置的服务。这与当前标准所规定的过程形成对照,当前标准中,所指配ID可由M2M装置保留基本上更长、其中没有数据被传递的时间段。例如,当前802.16m标准规定,在M2M装置的ID(或者“站标识符”(“STID”))的释放期间要发生的过程包括发起睡眠窗口、等待计时器以及请求和响应序列,以便完成ID的撤消登记和释放。
[0037] 为了示出这一方面,图4示出符合当前实施例的M2M ID使用情况,而图5示出常规M2M ID使用情况。图4中,M2M装置最初可进入未连接(或空闲)状态402,其中尚未向M2M装置指配ID、例如STID。随后,网络基站可向M2M装置指配STID。一旦指配了STID,M2M装置可进入连接状态404,在此时间期间,数据传输可在M2M装置与基站之间进行。例如,M2M装置可在连接状态404期间向基站传送一个或多个数据突发。一旦数据传输完成,则如上所述释放STID。图4示出时间段P1,它对应于STID保持为指配给M2M装置的时长。如所示,P1的开始可与M2M装置的连接状态404一致。此外,如上所述,M2M ID的释放可在完成数据传输时发生,使得M2M装置释放STID的时间段P1的结束可与数据传输的结束密切对应。在释放STID之后,M2M装置可重新进入断开或空闲状态402。在各个实施例中,图4所示的情况可自行重复进行多次,使得M2M装置从空闲状态402循环到连接状态404,以及STID仅在数据传输能够发生的连接状态404期间被保持。
[0038] 在表示常规情况的图5中,M2M装置最初处于未连接(空闲)状态502,此后,指配STID以使M2M装置转变为连接状态504。在连接状态504期间,数据可在M2M装置与基站之间传送。一旦数据传输停止,则可发起将M2M装置重新转变成空闲状态502的序列。这个序列中可包含与撤消登记请求相关的一系列控制信号。M2M装置随后可进入如当前标准所规定的睡眠状态506。在连接状态504和睡眠状态506期间,M2M装置可保留其指配STID,与时间段P2对应,如所示。在图5所示的常规情况下,在数据传输已经停止与STID释放完成之间经过的总时间可需要大约4-10个无线电。相比之下,M2M装置的数据传输的典型时长可以是大约2-3个无线电帧。因此,M2M装置保留其STID的时间的很大一部分可花费在连接状态504与空闲状态502之间的转变中。此外,对于数据传输的给定时长,图5的常规情况可要求由M2M装置将ID保留比图4的实施例所提供的情况要相当大地长的时间。在一些实施例中,对于M2M数据传输的典型时长,与图4的实施例所提供的情况相比,ID由M2M装置来保持的总“占空比”可以是图5的常规M2M操作的两至三倍。
[0039] 相应地,对于给定数据报告频率以及各报告中的给定数据量,当前实施例提供使基站管理与常规过程相比可间断地报告数据的较大的一组M2M装置的能力,因为每个M2M装置可需要STID的总时间分数比常规操作要小。这通过图6和图7的比较示出,图6示出符合当前实施例的多个M2M装置的ID的调度,以及图7示出M2M装置的ID的常规调度。在图6的情况下,给定M2M装置保持ID的时长设置为P1,如以上针对图4所述,而在图7中,给定M2M装置保持ID的时长设置为P2,如以上针对图5所述。M2M装置600可表示无线电接入网的给定小区中由给定基站(未示出)所服务的那些M2M装置。图6具体示出在八个不同时间间隔的M2M装置600的状态。为了便于说明,M2M装置600的宽度示为与宽度P1相同,以便强调每个M2M 600装置保持ID的时长。M2M装置600各可按照针对图2-4概述的过程进行操作。通信调度模块(参见通信调度模块210)可在一旦数据由M2M装置传送则调度任何一组M2M装置600以释放ID。
这用于使P1的时长为最小,这提供网络服务于更多M2M装置600的能力。
[0040] 为了便于说明,在图6的示例中,假定每个M2M装置对于相同的固定时间段P1使用ID。此外,还假定每个M2M装置600以相同的规则报告间隔D1间断地报告数据。因此,每个M2M装置600将ID保留时间段P1,并且对于报告D1的其余部分为空闲。这可表示规则地报告计量信息但是对于报告之间的相当长时间段为空闲的装置。例如,M2M装置600可表示以相同规则间隔来报告计量信息的一组计量装置。
[0041] 为了进一步帮助理解,可假定每组M2M装置602、604、606、608表示无线电接入网所支持的最大数量的M2M ID。例如,每组M2M装置602、604、606、608可以是大约4096、即212个装置,这表示能够使用符合当前标准的12比特ID寻址方案来形成并且为了简洁起见在将每个ID指配给单个装置的假设下进行操作的最大数量的不同ID。对于图6所示的情况,为了简洁起见还可假定一组装置中的所有M2M装置同时接收和释放其ID。因此,在任何给定时间,只有一组4096个M2M装置可使其ID被指配,由加阴影装置来表示,而无阴影M2M装置表示没有所指配ID的那些装置。例如,在t0与t1之间,M2M装置602保持ID,而M2M装置604、606和608为空闲。
[0042] 如图6所示,一旦一组M2M装置释放其ID,则另一组可被指配所释放的ID。例如,在时间t1,M2M装置602可释放其4096个ID,从而使M2M装置604能够被指配所释放的ID。随后,在时间t2,M2M装置604可释放其ID,使得M2M装置606可被指配所释放的ID;在时间t3,M2M装置606可释放其ID,使得M2M装置608可被指配所释放的ID,依此类推。
[0043] 在时间t4,M2M装置608可释放其4096个ID,从而使M2M装置602能够被指配所释放的ID。图6中,为了简洁起见,时间t4示为对应于间隔D1的结束。因为M2M装置的每个以D1的间隔来报告数据,所以M2M装置602则可在t4开始报告第二组数据。能够看到,对于以D1的间隔来报告数据的那些装置,图6的布置便于支持为最大有4096×4=16384个M2M装置来调度ID,其中保持ID的时长P1为¼ D1。
[0044] 相比之下,图7示出对于P2的时长以ID来调度M2M装置700的情况,为了便于说明,P2设置为与P1的两倍长。这可归因于如下事实:P2的时长包括睡眠时间段,如已知标准中对M2M ID释放所规定,如针对图5所述。M2M装置700可表示无线电接入网的给定小区中的基站的范围中的M2M装置的总数。每组M2M装置702、704可以是大约4096、即212,这表示能够使用符合当前标准的12比特ID寻址方案来形成的最大数量的不同ID。为了简洁起见还可假定一组装置中的所有M2M装置同时接收和释放其ID。因此,在任何给定时间,只有一组M2M装置702或704(各表示可用ID的最大量)可具有所指定ID。图7的情况进一步基于关于M2M装置如同图6中那样以间隔D1定期报告数据的假设来断定。
[0045] 如同图6,图7中的情况示出以各种时间间隔的M2M装置700的状态。在任何给定时刻,加阴影装置再次地示出当前保留ID的那些装置,而无阴影装置没有所指配ID。一旦一组M2M装置释放其ID,则另一组可被指配所释放的ID。例如,在时间t2,M2M装置702可释放其4096个ID,从而使M2M装置704能够被指配所释放的DI。随后,在时间t4,M2M装置704可释放其ID,使得其它M2M装置可被指配所释放的ID。但是,因为时间t4也对应于间隔D1的结束,所以在M2M装置704释放其ID之后,所释放的ID再次向M2M装置702登记,使得可迅速报告第二组数据。随后,在时间t6,当M2M装置702释放其ID时,M2M装置704采用ID来调度,以便报告第二组数据。这样,能够看到,能够通过图7的情况针对ID来调度的M2M装置的总数仅为4096×
2=8192。虽然其它M2M 706装置可存在于基站的范围中,但是这些M2M装置因在任何时间可用的有限数量的ID(4096)、P2的时长和数据的报告或频率D1而无法接收ID。
[0046] 要注意,在典型情况下,链接到基站的不同M2M装置可单独被指配ID,并且可在不同间隔报告数据。但是,如图6所示的当前实施例所提供的优点仍然适用。换言之,对于报告数据的固定或平均间隔D,减小ID由M2M装置来保持的时长P允许该ID潜在地由更多数量的M2M装置来共享。因此,将来标准可修改成考虑当前实施例所容许的较低时长P。特别是,这可允许标准在无需改变当前12比特寻址方案的情况下适应更大数量的M2M装置。
[0047] 图8示出可形成M2M无线装置102a的一部分的另一个示范通信调度模块802。通信调度模块802可包括控制信号读取器804、定时模块806、传感器接口模块808、数据消息监视器810和无线装置状态调度器812。控制信号读取器804可接收来自基站的控制信号,例如指配ID的消息、确认消息和撤消登记命令等等。由控制信号读取器804、定时模块、传感器接口模块808和数据消息监视器810所收集的信息可由通信调度模块802用于调度不同状态之间、例如空闲与连接状态之间的转变。例如,当处于断开或空闲状态时,传感器接口模块808可接收指示数据已经由传感器记录的传感器数据信号。传感器数据信号的接收可触发无线装置状态调度器812向基站发送登记请求,以便转变成连接状态并且接收STID。
[0048] 在各个实施例中,当处于连接状态时,数据消息监视器810可在每次数据从包含通信调度模块802的M2M装置被传送时进行标记,并且可确定何时数据消息的传输已经完成,该确定可触发引起到空闲状态的转变的不同的事件序列。在一些实施例中,关于数据消息已经发送的确定可触发无线装置状态调度器812自动释放其当前保持的STID并且转变为空闲状态。在其它实施例中,关于数据消息已经发送的确定可触发通信调度模块802向基站发送撤消登记请求。控制信号读取器804随后可从基站接收一个或多个控制消息,其引起无线装置状态调度器812将包含通信调度模块802的M2M装置转变成空闲模式。在一个实施例中,控制信号读取器804可从基站接收关于数据消息被成功接收的确认消息(例如混合自动重复请求消息(HARQ)),这可触发无线装置状态调度器812释放其STID并且发起到空闲模式的转变。在另一个实施例中,控制信号读取器804可从基站接收数据HARQ消息以及撤消登记命令消息。当无线装置状态调度器812接收数据HARQ消息和撤消登记命令消息时,它可释放其STID并且发起到空闲模式的转变。
[0049] 定时模块806还可触发无线装置状态调度器采取动作以使M2M装置在状态之间进行转变。例如,定时模块806可在数据消息被传送之后发起定时器以监测传输之后经过的时间。在撤消登记要求在下行链路接收数据HARQ消息和/或撤消登记命令消息以便完成该过程的一些实施例中,定时器模块806可设置成继续计数,直至接收到所需消息。定时模块806可设置成在发起之后的预定间隔到期,在该时刻,可将信号发送给无线装置状态调度器812以释放当前保持的STID。例如,预定间隔可设置成允许充分时间使HARQ消息被返回以及使数据消息根据需要从发送M2M装置来重传。为了确保有效地执行STID分配,定时器可设置成在适当时长、例如1秒之后到期。因此,如果定时器到期,则无线装置状态调度器812可释放当前保持的STID并且转变成空闲状态(即使尚未接收到预计数据HARQ和/或撤消登记命令)。在这种情况下,M2M装置可保留当前收集的数据供在后一连接状态期间传输。
[0050] 本文包含表示用于执行所公开系统和架构的新方面的示范方法的一组流程图。虽然为了说明的简洁起见,本文中例如采取流程图或流程简图形式所示的一个或多个方法示为和描述为一系列动作,但是要知道和理解,方法并不受动作的顺序限制,因为按照这些方法,一些动作可以按照不同顺序和/或与本文所示和所述中的其他动作同时进行。例如,本领域的技术人员会知道和理解,方法备选地可表示为例如状态图中的一系列相关状态或事件。此外,对于新实现并非可要求方法中所示的全部动作。
[0051] 图9示出示范逻辑流程900。在框902,M2M装置获得网络。例如,这可涉及下行链路同步和测距。在框904,从网络接收M2M装置的识别码。在框906,数据消息从M2M装置传送给网络。在框908,如果更多数据将要传送,则该流程返回到框906。如果没有,则该流程进入框910。在框910,撤消登记请求在最后一个数据传输时发送给网络。
[0052] 在框912,M2M装置进入空闲状态。M2M装置可与转变到空闲状态相协同地释放STID。在框914,当处于空闲状态时,确定是否已经到达传送另一数据消息的时间。如果是,则该流程返回到框904。如果不是,则该流程进入框916。
[0053] 在框916,确定是否退出网络。如果不是,则该流程返回到框912。如果是,则可退出网络,并且逻辑流程结束。
[0054] 图10示出符合附加实施例的逻辑流程1000。在框1002,在M2M装置从网络接收识别码、例如站标识符(STID)。在框1004,数据消息通过上行链路传送给指配STID的网络。在框1006,确定是否接收到被发送以确认上行链路数据传输的确认(ACK)消息、例如HARQ消息。
如果没有,则该流程返回到框1004,其中可重传数据消息。
[0055] 如果已经接收到ACK消息,则该流程转到框1008。在框1010,M2M装置等待撤消登记消息。在框1012,确定是否已经接收到撤消登记命令。如果是,则该流程转到框1016,其中M2M装置进入空闲状态。M2M装置可与转变到空闲状态相协同地释放STID。
[0056] 如果在框1012尚未接收到撤消登记命令,则该流程转到框1014。在框1014,确定定时器是否已经到期。如果没有,则该流程返回到框1010,其中等待撤消登记命令。如果定时器已经到期,则该流程转到框1016,其中进入空闲状态。
[0057] 在框1016,该流程进入框1018,其中确定是否退出网络。如果不是,则该流程返回到框1002,其中接收新站标识符。如果是,则M2M装置退出网络,并且该流程结束。
[0058] 图11是示范系统实施例的简图,以及特别是,图11是示出可包括各种元件的平台1100的简图。例如,图11示出,平台(系统)1110可包括处理器/图形核1102、芯片组/平台控制集线器(PCH)1104、输入/输出(I/O)装置1106、随机存取存储器(RAM)(例如动态RAM(DRAM))1108和只读存储器(ROM)1110、显示电子器件1120、显示背光1122以及各种其它平台组件1114(例如扇、横流风机、散热器、DTM系统、冷却系统、壳体、通风孔等)。系统1100还可包括无线通信芯片1116和图形装置1118。但是,实施例并不局限于这些元件。
[0059] 如图11所示,I/O装置1106、RAM 1108和ROM 1110通过芯片组1104耦合到处理器1102。芯片组1104可通过总线1112耦合到处理器1102。相应地,总线1112可包括多条线路。
[0060] 处理器1102可以是包括一个或多个处理器核的中央处理器,并且可包括具有任何数量的处理器核的任何数量的处理器。处理器1102可包括任何类型的处理单元,例如CPU、多处理单元、简化指令集计算机(RISC)、具有流线的处理器、复杂指令集计算机(CISC)、数字信号处理器(DSP)等。在一些实施例中,处理器1102可以是位于单独集成电路芯片上的多个单独处理器。在一些实施例中,处理器1102可以是具有集成图形的处理器,而在其它实施例中,处理器1102可以是图形核或者多个图形核。
[0061] 图12示出适合于实现如前面所述的各个实施例的示范计算系统(架构)1200的实施例。如本申请中所使用的术语“系统”和“装置”以及“组件”预计表示计算机相关实体,或者是硬件、硬件和软件的组合、软件或者执行中的软件,其示例通过示范计算架构1200来提供。例如,组件非限制性地能够是运行于处理器的过程、处理器、硬盘驱动器、(光和/或磁存储介质的)多个存储驱动器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。作为说明,运行于服务器的应用和服务器能够是组件。一个或多个组件能够驻留在过程和/或执行线程中,以及组件能够定位在一个计算机上和/或分布在两个或更多计算机之间。此外,组件可通过各种类型的通信介质在通信上相互耦合,以便协调操作。协调可涉及单向或双向信息交换。例如,组件可采取通过通信介质所传递的信号形式来传递信息。信息能够实现为分配给各种信号线的信号。在这类分配中,各消息是信号。但是,其它实施例备选地可采用数据消息。这类数据消息可跨各种连接来发送。示范连接包括并行接口、串行接口和总线接口。
[0062] 在一个实施例中,计算架构1200可包括或者实现为电子装置的一部分。电子装置的示例可以非限制性地包括移动装置、个人数字助理、移动计算装置、智能电话、蜂窝电话、手机、单向寻呼机、双向寻呼机、消息传递装置、计算机、个人计算机(PC)、台式计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、手持计算机、平板计算机、服务器、服务器阵列或服务器群、web服务器、网络服务器、因特网服务器、工作站、微型计算机、大型计算机、超级计算机、网络设备、web设备、分布式计算系统、微处理器系统、基于处理器的系统、消费者电子产品、可编程消费者电子产品、电视机、数字电视机、机顶盒、无线接入点、基站、订户站、移动订户中心、无线电网络控制器、路由器、集线器、网关、桥接器、交换机、机器或者它们的组合。实施例并不局限于这个上下文。
[0063] 计算架构1200包括各种通用计算元件,例如一个或多个处理器、协处理器、存储器单元、芯片组、控制器、外设、接口、振荡器、定时装置、视频卡、音频卡、多媒体输入/输出(I/O)组件等。但是,实施例并不局限于计算架构1200的实现。
[0064] 如图12所示,计算架构1200包括处理单元1204、系统存储器1206和系统总线1208。处理单元1204能够是各种市场销售处理器的任一个。双微处理器和其它多处理器架构也可用作处理单元1204。系统总线1208提供非限制性地包括系统存储器1206的系统组件到处理单元1204的接口。系统总线1208能够是若干类型的总线结构的任一种,它还可互连到使用多种市场销售总线架构的任一种的存储器总线(具有或没有存储控制器)、外围总线和局部总线。
[0065] 计算架构1200可包括或者实现各种制造产品。制造产品可包括存储各种形式的编程逻辑的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质的示例可包括能够存储电子数据的任何有形介质,包括易失性存储器或非易失性存储器、可移动或不可移动存储器、可擦或不可擦存储器、可写或可重写存储器等。编程逻辑的示例可包括使用诸如源代码、编译代码、解释代码、可执行代码、静态代码、动态代码、面向对象的代码、可视代码等的任何适当类型的代码所实现的可执行计算机程序指令。
[0066] 系统存储器1206可包括采取如下形式的各种类型的计算机可读存储介质:一个或多个高速存储器单元,例如只读存储器(ROM)、随机存储存储器(RAM)、动态RAM(DRAM)、双倍数据速率DRAM(DDRAM)、同步DRAM(SDRAM)、静态RAM(SRAM)、可编程ROM(PROM)、可擦可编程ROM(EPROM)、电可擦可编程ROM(EEPROM)、闪速存储器、聚合物存储器,例如电聚合物存储器、奥式存储器、相变或铁电存储器、-化物-氮化物-氧化物-硅(SONOS)存储器、磁或光卡,或者适合于存储信息的任何其它类型的介质。在图12所示的所示实施例中,系统存储器1206能够包括非易失性存储器1210和/或易失性存储器1212。基本输入/输出系统(BIOS)能够存储在非易失性存储器1210中。
[0067] 计算机1202可包括采取一个或多个低速存储器单元形式的各种类型的计算机可读存储介质,包括内部硬盘驱动器(HDD)1214、从可移动磁盘1218进行读取或者对其中进行写入的磁性软盘驱动器(FDD)1216以及从可移动光盘1222(例如CD-ROM或DVD)进行读取或者对其中进行写入的光盘驱动器1220。HDD 1214、FDD 1216和光盘驱动器1220能够分别通过HDD接口1224、FDD接口1226和光盘驱动器接口1228连接到系统总线1208。外部驱动器实现的HDD接口1224能够包括通用串行总线(USB)和IEEE 1294接口技术中的至少一个或两者。
[0068] 驱动器及关联计算机可读介质提供数据、数据结构、计算机可执行指令等的易失性和/或非易失性存储。例如,多个程序模块能够存储在驱动器和存储器单元1210、1210中,其中包括操作系统1230、一个或多个应用程序1232、其它程序模块1234和程序数据1236。
[0069] 用户能够通过一个或多个有线/无线输入装置、例如键盘1238和指针装置、例如鼠标1240来将命令和信息输入计算机1202。其它输入装置可包括话筒、红外(IR)遥控、操纵杆、游戏手柄触控笔触摸屏等。这些和其它输入装置常常通过与系统总线1208耦合的输入装置接口1242来连接到处理单元1204,但是能够通过诸如并行端口、IEEE 1294串行端口、游戏端口、USB端口、IR接口等的其它接口来连接。
[0070] 监视器1244或者其它类型的显示装置也经由诸如视频适配器1246之类的接口连接到系统总线1208。除了监视器1244之外,计算机通常还包括诸如喇叭、打印机等的其它外围输出装置。
[0071] 计算机1202可在使用经由有线和/或无线通信到一个或多个远程计算机、例如远程计算机1248的逻辑连接的组网环境中进行操作。远程计算机1248能够是工作站、服务器计算机、路由器、个人计算机、便携计算机、基于微处理器的娱乐设备、对等装置或其它公共网络节点,并且通常包括相对于计算机1202所述元件的许多或全部,但是为了简洁起见,仅示出存储器/存储装置1250。所示的逻辑连接包括到局域网(LAN)1252和/或较大网络、例如广域网(WAN)1254的有线/无线连通性。这类LAN和WAN组网环境是办公室和公司中常见的,并且方便化企业范围的计算机网络、例如内联网,它们全部可连接到全局通信网络、例如因特网。
[0072] 在LAN组网环境中使用时,计算机1202通过有线和/或无线通信网络接口或适配器1256连接到LAN 1252。适配器1256能够方便化到LAN 1252的有线和/或无线通信,LAN 1252还可包括设置在其上的无线接入点以用于与适配器1256的无线功能性进行通信。
[0073] 在WAN组网环境中使用时,计算机1202能够包括调制解调器1258,或者连接到WAN 1254上的通信服务器,或者具有用于建立通过WAN 1254、例如通过因特网的通信的其它部件。能够是内部或外部的并且是有线和/或无线装置的调制解调器1258经由输入装置接口
1242连接到系统总线1208。在组网环境中,相对于计算机1202或者其部分所示的程序模块能够存储在远程存储器/存储装置1250中。将会理解,所示的网络连接是示范性的,并且能够使用建立计算机之间的通信链路的其它部件。
[0074] 计算机1202能操作成使用IEEE 802标准系列与有线和无线装置或实体进行通信,例如操作上设置成与例如打印机、扫描仪、台式和/或便携计算机、个人数字助理(PDA)、通信卫星、与无线可检测标签关联的任何成件设备或位置(例如售货亭、报摊、休息室)以及电话进行无线通信(例如IEEE 802.11空中调制技术)的无线装置。这至少包括Wi-Fi(或无线高保真)、WiMax和Bluetooth™无线技术。因此,通信能够是如同常规网络一样的预定义结构或者只是至少两个装置之间的特设通信。Wi-Fi网络使用称作IEEE 802.11x(a、b、g、n等)的无线电技术来提供安全可靠快速的无线连通性。Wi-Fi网络能够用于将计算机相互连接、连接到因特网以及连接到有线网络(它使用IEEE 802.3相关介质和功能)。
[0075] 一些实施例可使用表达“一个实施例”或“实施例”及其派生来描述。这些术语表示结合该实施例所述的特定特征、结构或特性包含在至少一个实施例中。词语“在一个实施例中”在本说明书的各个位置中的出现不一定都表示同一实施例。此外,一些实施例可使用表达“耦合”和“连接”及其派生来描述。这些术语不一定是要作为彼此的同义词。例如,一些实施例可使用术语“连接”和/或“耦合”来描述,以便指示两个或更多元件相互直接物理或电接触。但是,术语“耦合”还可表示两个或更多元件不是相互直接接触,但仍然相互配合或交互。
[0076] 要强调,提供本公开的摘要以允许读者快速确定技术公开的本质。要理解,它的提供并不是要用于解释或限制权利要求书的范围或含意。另外,在以上详细描述中能够看到,各种特征集中到单个实施例中,用于简化本公开。公开的这种方法不是要被解释为反映要求保护的实施例要求比各权利要求中明确描述的更多特征的意图。相反,如以下权利要求书所反映,发明主题依存于少于单个公开实施例的全部特征。因此,以下权利要求书由此结合到详细描述中,其中各权利要求本身代表单独实施例。在所附权利要求书中,术语“包含”和“在…中”分别用作相应术语“包括”和“其中”的普通语言等同。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等只用作标记,而不是要对其对象施加数字要求。
[0077] 以上描述了所公开架构的示例。当然,不可能描述组件和/或方法的每一个可设想组合,但是本领域的普通技术人员可知道,许多其它组合和置换是可能的。相应地,新架构预计包含落入所附权利要求书的精神和范围之内的所有这类改变、修改和变更。
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