延長(zhǎng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備休眠周期的裝置和方法
【專利摘要】一種延長(zhǎng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備休眠周期的裝置和方法。一移動(dòng)通信裝置，適用于物聯(lián)網(wǎng)通信，包括無(wú)線模塊和控制器模塊。無(wú)線模塊，用以執(zhí)行與該物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線傳輸與接收?？刂破髂K，用以通過(guò)上述無(wú)線模塊從上述服務(wù)網(wǎng)絡(luò)接收一訊息，該訊息包括用于指示物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線鏈路過(guò)載情況，當(dāng)該物聯(lián)網(wǎng)過(guò)載時(shí)，降低接入該物聯(lián)網(wǎng)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳輸速率。
【專利說(shuō)明】延長(zhǎng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備休眠周期的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，特別是涉及用于延長(zhǎng)機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)設(shè)備中的休眠周期的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]長(zhǎng)久以來(lái)，我們的日常生活都通過(guò)各式機(jī)器設(shè)備而變得更為便利，一般來(lái)說(shuō)，如今的機(jī)器設(shè)備都配有計(jì)算處理器與軟件以提供智能型的服務(wù)。另一方面，由于無(wú)線通信技術(shù)的普及，因而發(fā)展出了機(jī)器對(duì)機(jī)器技術(shù)即物聯(lián)網(wǎng)(Machine-to-Machine)，以下簡(jiǎn)稱為M2M或物聯(lián)網(wǎng)，使相隔遙遠(yuǎn)的機(jī)器之間能夠通過(guò)無(wú)線通信來(lái)交換信息并于無(wú)人為操作的情況下運(yùn)作。特別是對(duì)重大公共建設(shè)(例如:水利設(shè)施與橋梁等)而言，可使用M2M傳感器(sensor)來(lái)監(jiān)測(cè)(monitor)公共建設(shè)的運(yùn)作狀態(tài)并將監(jiān)測(cè)結(jié)果通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)(例如:全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(Global System for Moblie communications, GSM)/分組式無(wú)線數(shù)據(jù)服務(wù)(General Packet Radio Service, GPRS)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(Universal MobileTelecommunication System,UMTS)、碼分多址接入 20001x 系統(tǒng)(Code Division MultipleAccess20001x, CDMA20001x)、Ix 高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)(High Rate Packet Data，lxHRPD)、長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng)(Long Term Evolution, LTE)等)回報(bào)到管控中心,讓重大公共建設(shè)的管理者能夠知悉是否有某零件發(fā)生故障。其它的應(yīng)用包括電表、煤氣線路監(jiān)測(cè)裝置、或可樂(lè)販賣機(jī)，使其通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)回報(bào)運(yùn)作狀態(tài)至一中央系統(tǒng)，以利在高效率與低成本的條件下提供其相關(guān)的服務(wù)。
[0003]以Ix CDMA2000版本F為例，當(dāng)移動(dòng)終端MS或稱為用戶設(shè)備UE試圖接入基站時(shí)，需要在接入信道(Access channel, ACH)也稱為反向接入信道或增強(qiáng)接入信道(enhancedaccess channel，EACH)也稱為反向增強(qiáng)接入信道(REACH)發(fā)送接入請(qǐng)求。移動(dòng)終端通過(guò)增強(qiáng)接入信道與接入信道的傳輸方式類似，即移動(dòng)終端的傳輸操作是隨機(jī)的以避免和在同信道的其他移動(dòng)終端沖突。增強(qiáng)接入信道的改進(jìn)在于，有更低的沖突發(fā)生率，移動(dòng)終端在操作時(shí)傳輸消息占用信道的時(shí)間比通過(guò)接入信道的占用時(shí)間更短。增強(qiáng)接入信道可以工作于多個(gè)接入模式，包括基本接入模式和反向接入模式。為了通過(guò)增強(qiáng)接入信道進(jìn)行傳輸，移動(dòng)終端必須確定所使用的接入模式和所使用的數(shù)據(jù)速率。然而，根據(jù)3GPP2C.0003和C.0005，版本F的定義，基站并沒(méi)有提供足夠的和增強(qiáng)接入信道有關(guān)的參數(shù)來(lái)協(xié)助移動(dòng)終端確認(rèn)接入模式和數(shù)據(jù)速率，因此移動(dòng)終端的傳輸操作收到了一定影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種移動(dòng)通信裝置，適用于物聯(lián)網(wǎng)通信，包括無(wú)線模塊和控制器模塊。無(wú)線模塊，用以執(zhí)行與該物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線傳輸與接收。控制器模塊，用以通過(guò)上述無(wú)線模塊從上述服務(wù)網(wǎng)絡(luò)接收一訊息，該訊息包括用于指示物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線鏈路過(guò)載情況，當(dāng)該物聯(lián)網(wǎng)過(guò)載時(shí)，降低接入該物聯(lián)網(wǎng)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳輸速率。
[0005]本發(fā)明還提出了一種用于移動(dòng)通信裝置的方法，適用于物聯(lián)網(wǎng)通信即通過(guò)一無(wú)線模塊，執(zhí)行與該物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線傳輸與接收。通過(guò)一控制器模塊，從上述服務(wù)網(wǎng)絡(luò)接收一訊息，該訊息包括用于指示物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線鏈路過(guò)載情況，當(dāng)該物聯(lián)網(wǎng)過(guò)載時(shí)，降低接入該物聯(lián)網(wǎng)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳輸速率。
[0006]通過(guò)使用本發(fā)明所述的裝置以及方法，可以避免和在同信道的其他移動(dòng)終端在接入時(shí)發(fā)生沖突，降低沖突發(fā)生率，同時(shí)可以平衡無(wú)線鏈路負(fù)載，合理分配無(wú)線資源。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]針對(duì)下面的描述和附圖，本發(fā)明的這些和其它對(duì)象、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，附圖中:
[0008]圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的移動(dòng)通信環(huán)境的示意圖。
[0009]圖2是根據(jù)圖1的實(shí)施例所述的移動(dòng)通信裝置10的示意圖。
[0010]圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述用于M2M通信的操作管理方法的流程圖。
[0011]圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述針對(duì)M2M通信所進(jìn)行的時(shí)隙周期索引設(shè)定的訊息序列圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本章節(jié)所敘述的是實(shí)施本發(fā)明的最佳方式，目的在于說(shuō)明本發(fā)明的精神而非用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視本發(fā)明的權(quán)利要求書界定范圍為準(zhǔn)。
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的移動(dòng)通信環(huán)境的示意圖。在所示移動(dòng)通信環(huán)境中，移動(dòng)通信裝置10通過(guò)空中接口(air interface)與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)20進(jìn)行M2M通信。服務(wù)網(wǎng)絡(luò)20包括一無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)210以及一核心網(wǎng)絡(luò)220，其中無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)210負(fù)責(zé)無(wú)線信號(hào)處理、執(zhí)行終端無(wú)線通信協(xié)議、以及連接移動(dòng)通信裝置10與核心網(wǎng)絡(luò)220。無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)210至少包括一基站211與一接入控制臺(tái)212,基站211可為一收發(fā)基站(Base TransceiverStation，BTS)或基站(Base Station，BS)，由接入控制臺(tái)212控制以提供服務(wù)網(wǎng)絡(luò)20的無(wú)線傳輸與接收功能。明確來(lái)說(shuō)，基站211通?？商峁┮恍^(qū)或多個(gè)邏輯扇區(qū)。接入控制臺(tái)212負(fù)責(zé)控制基站211的運(yùn)作，例如:管理基站211的無(wú)線資源、無(wú)線參數(shù)、以及接口等。核心網(wǎng)絡(luò)220負(fù)責(zé)執(zhí)行移動(dòng)管理、網(wǎng)絡(luò)端認(rèn)證、以及與公眾網(wǎng)絡(luò)的介接。
[0014]在一實(shí)施例，服務(wù)網(wǎng)絡(luò)20為一碼分多址接入20001x系統(tǒng)(包括:IxRTT、IxEV-DOReleaseO/A/B/C、IxEV-DO Revision D/E/F)?；?211 為一收發(fā)基站，接入控制臺(tái) 212為一基站控制器(Base Station Controller，BSC)。核心網(wǎng)絡(luò)220包括一電路交換(Circuit-Switched, CS)領(lǐng)域與一分組交換(Packet-Switched, PS)領(lǐng)域，其中電路交換領(lǐng)域包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體，例如:仿真移動(dòng)交換中心(Mobile Switching Center emulation,MSCe)、媒體網(wǎng)關(guān)(Media Gateway, MGW)、媒體資源功能處理器(Media Resource FunctionProcessor, MRFP)> 信令網(wǎng)關(guān)(Signaling Gateway, SGff)> 仿真服務(wù)控制點(diǎn)(ServiceControl Point emulation, SCPe)、以及仿真本籍位置記錄器(Home Location Registeremulation, HLRe);分組交換領(lǐng)域包括分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(Packet Data Service Node,PDSN)以及認(rèn)證授權(quán)計(jì)費(fèi)(Authentication Authorization Accounting, AAA)服務(wù)器。需理解的是，碼分多址接入20001X系統(tǒng)僅為一說(shuō)明范例，本發(fā)明也可適用于使用碼分多址接入20001x技術(shù)的未來(lái)發(fā)展技術(shù)的其它無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，且本發(fā)明不在此限。[0015]圖2是根據(jù)第一圖的實(shí)施例所述的移動(dòng)通信裝置10的示意圖。移動(dòng)通信裝置10包括無(wú)線模塊110與控制器模塊120，其中無(wú)線模塊110用以執(zhí)行無(wú)線傳輸與接收的功能，而控制器模塊120用以控制無(wú)線模塊110的運(yùn)作。進(jìn)一步說(shuō)明，無(wú)線模塊110可為一射頻(Radio Frequency, RF)單元(未繪示)，而控制器模塊120可為一基帶(baseband)單元(未繪示)的通用處理器或微控制單元(Micro-Control Unit,MCU)?；鶐卧砂ǘ鄠€(gè)硬件裝置以執(zhí)行基帶信號(hào)處理，包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換(analog to digital conversion, ADC) /數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換(digital to analog conversion,DAC)、增益(gain)調(diào)整、調(diào)制與解調(diào)制、以及編碼/解碼等。射頻單元可接收射頻無(wú)線信號(hào)，并將射頻無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)以交由基帶模塊進(jìn)一步處理，或自基帶信號(hào)模塊接收基帶信號(hào)，并將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為射頻無(wú)線信號(hào)以進(jìn)行傳送。射頻單元也可包括多個(gè)硬件裝置以執(zhí)行上述射頻轉(zhuǎn)換，舉例來(lái)說(shuō)，射頻單元可包括一混頻器(mixer)以將基帶信號(hào)乘上移動(dòng)通信系統(tǒng)的射頻中的一振蕩載波，其中該射頻可為碼分多址接入20001x技術(shù)所使用的800兆赫、1900兆赫、或2400兆赫，或視其它無(wú)線通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)而定。雖未繪示，移動(dòng)通信裝置10還可進(jìn)一步包括其它功能模塊，例如:用以提供人機(jī)接口的顯示單元和/或按鍵(keypad)、以及用以存儲(chǔ)應(yīng)用程序的存儲(chǔ)單元等。
[0016]圖3是根據(jù)圖1的實(shí)施例所述的移動(dòng)通信裝置接入到基站的接入配置流程圖。首先移動(dòng)終端判定是否從基站接收到一通用尋呼消息(general page message, GPM),并判定移動(dòng)終端是否支持增強(qiáng)接入信道。通用尋呼消息包含多個(gè)消息用來(lái)指示移動(dòng)終端完成到基站的接入。在步驟310，從通用尋呼消息中提取反向鏈路過(guò)載指示RL_UNDERL0AD_INDICATOR，該指示包含一個(gè)或多個(gè)比特位，在一個(gè)實(shí)施例中，該指示為I比特。在步驟320中，判斷反向鏈路過(guò)載指示是否設(shè)為第一值，例如‘ I’，在步驟330中，該反向鏈路指示為I，表示反向鏈路負(fù)載過(guò)高，則在步驟340中降低數(shù)據(jù)傳輸速率。在步驟350中，該反向鏈路指示為O,則保持現(xiàn)有請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率不變。在另一實(shí)施例中，當(dāng)反向鏈路指示為O,則提高數(shù)據(jù)速率，重新進(jìn)行由移動(dòng)終端到基站的接入過(guò)程。
[0017]圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例描述的移動(dòng)終端降低數(shù)據(jù)速率的流程圖。在步驟410，當(dāng)反向鏈路指示為I時(shí)，移動(dòng)終端降低請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳輸速率，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以在移動(dòng)終端預(yù)先設(shè)定多個(gè)數(shù)據(jù)速率，例如，38.4kbps, 19.2kbps, 9.6kbps, 4.8kbps等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解到，上述速率僅為說(shuō)明，其他移動(dòng)終端可以支持的數(shù)據(jù)傳輸速率均可以適用本發(fā)明。當(dāng)移動(dòng)終端收到反向鏈路指示為I時(shí)，在步驟420，判斷移動(dòng)終端請(qǐng)求接入基站的業(yè)務(wù)類型，在步驟430中，當(dāng)業(yè)務(wù)為第一類型，例如語(yǔ)音業(yè)務(wù)時(shí)，將數(shù)據(jù)速率降至第一值，例如9.6kbps。在步驟440中，當(dāng)業(yè)務(wù)為第二類型，例如文件傳輸?shù)葦?shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，將數(shù)據(jù)速率降至第二值，例如4.8kbps。由于語(yǔ)音業(yè)務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)速率要求較高，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，將第一值其設(shè)定高于第二值。在本發(fā)明另一實(shí)施例中，可以對(duì)第一類型的業(yè)務(wù)和/或第二類型的業(yè)務(wù)設(shè)置一閾值，即在降低其數(shù)據(jù)速率時(shí)不等小于該閾值。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以對(duì)接入模式選擇算法進(jìn)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]本發(fā)明雖以各種實(shí)施例公開(kāi)如上，然而其僅為范例參考而非用以限定本發(fā)明的范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可做些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍是以本發(fā)明的權(quán)利要求書界定范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種移動(dòng)通信裝置，適用于物聯(lián)網(wǎng)通信，包括:一無(wú)線模塊，用以執(zhí)行與該物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線傳輸與接收；以及一控制器模塊，用以通過(guò)上述無(wú)線模塊從上述服務(wù)網(wǎng)絡(luò)接收一訊息，該訊息包括用于指示物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線鏈路過(guò)載情況，當(dāng)該物聯(lián)網(wǎng)過(guò)載時(shí)，降低接入該物聯(lián)網(wǎng)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳輸速率。
2.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)通信裝置，其中上述訊息為一通用尋呼消息，該消息在該移動(dòng)通信裝置接入該物聯(lián)網(wǎng)時(shí)，由該物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)基站向該移動(dòng)通信裝置發(fā)出。
3.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)通信裝置，其中該訊息通過(guò)一反向鏈路過(guò)載信號(hào)指示該物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線鏈路過(guò)載情況，當(dāng)該反向鏈路過(guò)載信號(hào)為第一值時(shí)，降低請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳輸速率至第一值。
4.如權(quán)利要求3所述的移動(dòng)通信裝置，其中當(dāng)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳輸?shù)念愋蜑檎Z(yǔ)音業(yè)務(wù)時(shí)，該控制器模塊還包括一第一閾值，當(dāng)該反向鏈路過(guò)載信號(hào)為第一值時(shí)，降低請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳輸速率高于該第一閾值。
5.如權(quán)利要求3所述的移動(dòng)通信裝置，其中當(dāng)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳輸?shù)念愋蜑閿?shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，該控制器模塊還包括一第二閾值，當(dāng)該反向鏈路過(guò)載信號(hào)為第一值時(shí)，降低請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳輸速率高于該第二閾值。
6.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)通信裝置，其中該物聯(lián)網(wǎng)使用CDMA20001X版本F協(xié)議。
7.一種用于移動(dòng)通信裝置的方法，適用于物聯(lián)網(wǎng)通信，該方法包括:通過(guò)一無(wú)線模塊，執(zhí)行與該物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線傳輸與接收；以及通過(guò)一控制器模塊，從上述服務(wù)網(wǎng)絡(luò)接收一訊息，該訊息包括用于指示物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線鏈路過(guò)載情況，當(dāng)該物聯(lián)網(wǎng)過(guò)載時(shí)，降低接入該物聯(lián)網(wǎng)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳輸速率。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中上述訊息為一通用尋呼消息，該消息在該移動(dòng)通信裝置接入該物聯(lián)網(wǎng)時(shí)，由該物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)基站向該移動(dòng)通信裝置發(fā)出。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該訊息通過(guò)一反向鏈路過(guò)載信號(hào)指示該物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線鏈路過(guò)載情況，當(dāng)該反向鏈路過(guò)載信號(hào)為第一值時(shí)，降低請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳輸速率至第一值。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中當(dāng)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳輸?shù)念愋蜑檎Z(yǔ)音業(yè)務(wù)時(shí)，該控制器模塊還包括一第一閾值，當(dāng)該反向鏈路過(guò)載信號(hào)為第一值時(shí)，降低請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳輸速率高于該第一閾值。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中當(dāng)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳輸?shù)念愋蜑閿?shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，該控制器模塊還包括一第二閾值，當(dāng)該反向鏈路過(guò)載信號(hào)為第一值時(shí)，降低請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳輸速率高于該第二閾值。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該物聯(lián)網(wǎng)使用CDMA20001X版本F協(xié)議。
【文檔編號(hào)】H04W28/08GK103442393SQ201310401598
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】A.李, 王國(guó)童 申請(qǐng)人:美商威睿電通公司