机器到机器(m2m)无线广域网(wan)中帧的空闲寻呼时隙的重用
【专利说明】机器到机器（M2M)无线广域网（WAN)中顺的空闲寻呼时隙 的重用
【背景技术】
[0001] 概括地说，下面描述设及无线通信，而更具体地说，设及机器到机器（M2M)无线广 域网（WAN)中的通信。为了提供诸如语音、视频、分组数据、消息、广播、传感器数据、跟踪数 据等的各种类型的通信内容，广泛部署了无线通信系统。该些系统可W是能通过共享可用 的系统资源（例如，带宽、频率和功率），来支持与多个用户进行通信的多址系统。该样的多 址系统的例子包括码分多址（CDMA)系统、时分多址（TDMA)系统、频分多址（FDMA)系统和 正交频分多址（OFDMA)系统。
[0002] 通常，无线多址通信系统可W包括多个基站，每一个基站同时支持多个设备的通 信。在一些示例中，该些设备可W是配置为收集数据，并通过基站将该数据发送给终端服务 器的传感器和/或计量器。该些传感器和/或计量器可W称为M2M设备。基站可W在前向 链路和反向链路上与M2M设备进行通信。每一个基站都具有覆盖范围，该覆盖范围可W称 为该小区的覆盖区域。基站可W在帖的时隙期间，使用多个信道来发送信息。M2M设备可W 在多个帖的某些时隙期间对信道进行监测，W识别从基站发送的数据或消息。由于基站向 多个M2M设备发送一系列的信息，因此可能存在该样的情况，为特定目的保留的某些时隙 不需要用于该目的。
【发明内容】
[0003] 所描述的特征通常设及用于在M2M无线WAN中，对前向链路帖的空闲寻呼时隙进 行重用，W向M2M设备发送系统信息的一个或多个改进的系统、方法和/或装置。包括可用 的容量的寻呼时隙，可W称为空闲寻呼时隙，其中在可用的容量期间可W发送其它数据。在 空闲寻呼时隙期间发送系统信息，避免了建立额外的同步信道来发送信息的需求。建立额 外的信道增加前向链路帖的长度。帖的长度的增加，加大了M2M设备的苏醒时间，该造成 M2M设备消耗更多的功率。对空闲寻呼时隙进行重用W发送系统信息，使前向链路帖维持最 少数量的信道时隙，W节省M2M设备的功率W及M2M无线WAN的带宽资源。
[0004] 在一个实施例中，描述了一种用于M2M无线WAN中的无线通信的方法。可W生成 用于M2M无线WAN中的M2M设备的寻呼时隙。可W确定该寻呼时隙包括可用的容量。可W 在该寻呼时隙中插入系统信息。
[0005] 在一种配置中，可W在寻呼时隙期间，向所述M2M设备发送系统信息。系统信息可W包括小区标识符（ID)、扇区ID、时序信息或者在所述M2M无线WAN中的前向链路上发送 的物理层帖的当前编号。
[0006] 在一个实施例中，确定所述寻呼时隙是否包括可用的容量，可W包括；分析该寻呼 时隙的字段中的标识符，W确定该寻呼时隙是否包括可用的容量。分析所述标识符可W包 括；识别寻呼时隙中、包括一个或多个比特W指示该寻呼时隙中的消息的消息类型的字段； 基于所述一个或多个比特所标识的消息类型，确定该寻呼时隙包括可用的容量。
[0007] 在一种配置中，确定所述寻呼时隙是否包括可用的容量，还可W包括；识别该寻呼 时隙中的消息；确定该消息的消息类型；在确定该消息类型为空时，将该寻呼时隙识别成 包括可用的容量。
[000引举一个例子，可W在所述M2M无线WAN中的前向链路上，生成用于无线M2M通信的 物理层帖。该帖可W包括不超过=个信道，该=个信道包括；包含寻呼信道的第一信道、包 含确认（ACK)信道的第二信道和包含业务信道的第S信道。寻呼信道可W在寻呼时隙期间 发送数据。包含寻呼信道的第一信道的长度和包含ACK信道的第二信道的长度可W是5毫 秒（ms)。包含业务信道的第二信道的长度可W是10ms。
[0009] 在一个实施例中，可W识别物理层帖中被分配给所述M2M设备的时隙。可W在所 识别的时隙期间，向所述M2M设备发送数据。所述寻呼时隙可W包括；至少一个包含空消息 类型的消息。所述至少一个包含空消息类型的消息，可W是旨在针对无线WAN中的每个M2M 设备。
[0010] 此外，还描述了一种被配置用于M2M无线WAN中的无线通信的基站。该基站可W 包括处理器和与该处理器电通信的存储器。在存储器中存储有指令，该些指令可由所述处 理器执行，W生成针对所述M2M无线WAN中的M2M设备的寻呼时隙，确定该寻呼时隙包括可 用的容量；在该寻呼时隙中插入系统信息。
[0011] 此外，还描述了一种被配置用于M2M无线WAN中的无线通信的装置。该装置可W 包括；用于生成针对所述M2M无线WAN中的M2M设备的寻呼时隙的单元；用于确定该寻呼时 隙包括可用的容量的单元；W及用于在该寻呼时隙中插入系统信息的单元。
[0012] 此外，还描述了一种用于管理M2M无线WAN中的无线通信的计算机程序产品。所 述计算机程序产品可W包括非临时性计算机可读介质，所述非临时性计算机可读介质存储 有可由处理器执行W实现下面操作的指令；生成针对所述M2M无线WAN中的M2M设备的寻 呼时隙；确定该寻呼时隙包括可用的容量；在该寻呼时隙中插入系统信息。
[0013] 通过下面的说明书、权利要求书和附图，本文所描述的方法和装置的更多适用范 围将变得显而易见。【具体实施方式】和特定示例仅仅是W说明的方式给出的，该是因为对于 本领域普通技术人员来说，落入本发明的精神和保护范围之内的各种改变和修改将变得显 而易见。
【附图说明】
[0014] 通过参照下面的附图，可W获得对于本发明的本质和优点的进一步理解。在附图 中，类似的部件或特征具有相同的附图标记。此外，相同类型的各个部件可W通过在附图标 记之后加上短划线W及用于区分相似部件的第二标记来进行区分。如果在说明书中仅使用 了第一附图标记，则该描述可适用于具有相同的第一附图标记类似部件中的任何一个，而 不管第二附图标记。
[0015] 图1示出了一种无线通信系统的框图；
[0016] 图2示出了一种无线通信系统的例子，该无线通信系统包括实现M2M通信的无线 广域网（WAN);
[0017] 图3A示出了示出寻呼系统的一个实施例的框图；
[001引图3B是示出无线通信系统的一个实施例的框图；
[0019] 图4A是根据各个实施例，示出用于管理前向链路通信的设备的框图；
[0020] 图4B是示出前向链路通信模块的一个实施例的框图；
[0021] 图5A是根据各个实施例，示出用于管理反向链路通信的设备的框图；
[0022] 图5B是示出反向链路通信模块的一个实施例的框图；
[0023] 图6是根据各个实施例，示出用于管理前向链路通信的设备的框图；
[0024] 图7是示出寻呼时隙重用模块的一个实施例的框图；
[0025] 图8是示出前向链路帖的一个例子的框图；
[0026] 图9是示出寻呼时隙的一个例子的框图；
[0027] 图10是示出空消息的一个例子的框图；
[002引图11根据各个实施例，示出了可W被配置为重用空闲寻呼时隙的通信系统的框 图；
[0029] 图12是示出用于管理前向链路通信的方法的一个例子的流程图；
[0030] 图13是示出用于管理前向链路通信的方法的另一个例子的流程图；W及
[0031] 图14是示出用于管理前向链路通信的方法的另一个例子的流程图。
【具体实施方式】
[0032] 描述了对用于前向链路通信的帖中的时隙的可用容量进行重用的方法、系统和设 备。可W通过向该时隙中插入系统信息，来对可用容量进行重用。当前，（在帖的额外的时 隙期间）建立额外的信道W携带从基站到M2M设备的系统信息。在额外的时隙期间建立该 些额外的信道来传送系统信息，可能不必要地消耗M2M设备的功率。由于该些帖更长（具 有更多的时隙），因此需要设备在唤醒模式保持更长的时间段。额外的信道还可能消耗网络 的更多带宽来携带系统信息。对现有的时隙进行重用W发送系统信息，可W允许前向链路 帖保持较短的持续时间，该允许M2M设备在更早的时间返回到休眠模式。
[0033] 本发明的系统和方法的每一个单独的前向链路帖的格式，可W避免生成具有额外 信道的额外时隙来向M2M设备发送系统信息。举一个例子，可W替代地在现有的时隙期间 发送系统信息，其中该时隙的信道没有W满额容量进行发送。因此，本文描述的前向链路帖 的格式允许M2M设备在唤醒模式下停留更短的时间段来获取系统信息。此外，可W通过避 免用于建立另外的信道来发送系统信息的需要，来保持网络的带宽。因此，本文所描述的前 向链路帖的结构包括；极小数量的可W被重用W携带系统信息的时隙和信道。当时隙空闲 时，可W对其进行重用。例如，当时隙期间的信道没有按照满额容量进行发送时，该时隙是 空闲的。在无线M2MWAN中，对物理层帖的空闲时隙进行重用，可W为与基站进行通信的 M2M设备提供功率效率，并节省该无线WAN的带宽资源。
[0034] 下面的描述提供了一些例子，其并非用于限制权利要求书中所阐述的保护范围、 适用性或者配置。在不脱离本公开内容的精神和保护范围的基础上，可W对所讨论的要素 的功能和排列进行改变。各个实施例可W根据需要，省略、替代或者增加各种过程或组成部 分。例如，可W按照与所描述的不同的顺序来执行描述的方法，可W对各个步骤进行增加、 省略或者组合。此外，针对某些实施例所描述的特征可W组合到其它实施例中。
[0035] 首先参见图1，该框图示出了一种无线通信系统100的例子。系统100包括基站 105 (或小区）、机器到机器（M2M)设备115、基站控制器120和核屯、网130 (控制器120可W 集成到核屯、网130中）。系统100可W支持多个载波（不同频率的波形信号）上的操作。
[0036] 基站105可W通过基站天线（没有示出）与M2M设备115进行无线地通信。基 站105可W通过多个载波，在基站控制器120的控制之下，与M2M设备115进行通信。基站 105站点中的每一个可W为各自的地理区域提供通信覆盖。每一个基站105的覆盖区域被 标识为ll〇-a、ll〇-b或110-C。可W将基站的覆盖区域划分成扇区（没有示出，但其仅构成 覆盖区域的一部分）。系统100可W包括不同类型的基站105 (例如，宏基站、微微基站和/ 或毫微微基站）。宏基站可W为相对较大的地理区域（例如，半径35km)提供通信覆盖。微 微基站可W为相对较小的地理区域（例如，半径10km)提供覆盖，而毫微微基站可W为相对 更小的地理区域（例如，半径1km)提供通信覆盖。不同的技术可W存在重叠的覆盖区域。
[0037] M2M设备115可W分散于整个覆盖区域110之中。每一个M2M设备115可W是静 止的，也可W是移动的。在一种配置中，M2M设备115能够与不同类型的基站（例如，但不限 于宏基站、微微基站和毫微微基站）进行通信。M2M设备115可W是监测和/或跟踪其它设 备、环境状况等等的传感器和/或计量器。可W通过包括基站105的网络，将M2M设备115 收集的信息发送给后端系统（例如，服务器）。可W通过基站105,对去往/来自M2M设备 115的数据的传输进行路由。基站105可W在前向链路上与M2M设备进行通信。在一种配 置中，基站105可W生成具有多个时隙的前向链路帖，其中该些时隙包括用于携带发往M2M 设备115的数据和/或消息的信道。举一个例子，每一个前向链路帖可W包括不超过=个 时隙和相应的信道。该些时隙和信道可W包括；具有寻呼信道的寻呼时隙、具有ACK信道的 ACK时隙、W及具有业务信道的业务时隙。各个帖的长度可W很短（例如，20毫秒（ms))。 在一个实施例中，可W对四个帖进行联合，W形成具有80ms持续时间的更大的帖。该更大 的帖中包括的每一个帖可W包括不超过S个时隙和信道，例如，用于寻呼信道的寻呼时隙、 用于ACK信道的ACK时隙、W及用于业务信道的业务时隙。用于每一个帖的寻呼和ACK信 道的时隙可W各具有5ms的长度，而用于每一个帖的业务信道的业务时隙可W具有10ms的 长度。M2M设备115可W苏醒且仅监测满足W下条件的个体帖（更大帖中的）；个体帖在其 信道上包括旨在针对于M2M设备115的数据和/或消息。
[003引在一种配置中，帖的特定时隙的信道可W具有用于携带一定数量的消息的容量。 在一些情况下，在时隙期间在该信道上的消息的数量，可W小于该信道的满额容量。具有未 被充分利用的信道的时隙可W称为空闲时隙。在一种配置中，本发明的系统和方法向空闲 时隙期间的信道插入系统信息。随后，可W在该空闲时隙期间，将系统信息发送给一个或多 个M2M设备115,而不是在该帖的额外的时隙期间生成额外的信道来发送该信息。
[0039] 在一个实施例中，可W将M2M设备115并入到其它设备中，或者M2M设备115可W是单独的设备。例如，诸如蜂窝电话、无线通信设备、个人数字助理（PDA)、其它手持设备、上 网本、笔记本计算机、监控摄像机、手持医学扫描设备、家用电器等等之类的设备，可W包括 一个或多个M2M设备115。
[0040] 举一个例子，网络控制器120可W禪合到基站的集合，并为该些基站105提供协调 和控制。控制器120可W通过回程（例如，核屯、网125)与基站105进行通信。此外，基站 105还可W相互直接地或间接地通信和/或通过无线或有线回程来通信。
[0041] 图2根据一个方面，示出了一种无线通信系统200的例子，其中该无线通信系统 200包括实现M2M服务的无线广域网（WAN)205。系统200