CN102714537B

CN102714537B - 使用mtc设备的移动通信系统中的通信方法以及装置

Info

Publication number: CN102714537B
Application number: CN201180006095.2A
Authority: CN
Inventors: 李在煜; 朴成埈; 郑圣勋; 李英大; 李承俊
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2010-01-13
Filing date: 2011-01-13
Publication date: 2014-11-26
Anticipated expiration: 2031-01-13
Also published as: CN102714537A; WO2011087288A3; US9161381B2; WO2011087288A2; US20130010768A1

Abstract

本发明涉及一种用于在使用机器类通信（MTC）设备的移动通信系统中通过在第一允许时间段期间设置与基站的连接来使得MTC设备能够有效通信的方法以及装置。根据本发明的示例，一种用于无线移动通信系统中的MTC设备的通信方法可以包括以下步骤：通过专用信令从网络接收包括与第一允许时间段相关的信息的第一消息；在包括在所述第一消息中的所述第一允许时间段期间向/从网络发送或者接收数据；以及从网络接收包括与不同于所述第一允许时间段的第二允许时间段相关的信息的第二消息。

Description

使用MTC设备的移动通信系统中的通信方法以及装置

技术领域

本发明涉及在使用机器类通信（MTC）设备的移动通信系统中通过在第一允许时间段期间选择与基站的连接来使得MTC设备能够有效通信的方法以及装置。

背景技术

机器类通信（MTC）设备指的是无需用户的操纵而在机器之间执行通信的用户设备。通过MTC设备提供的服务不同于已有的依赖于用户的操纵的通信服务，并且可以应用于各种类别。

在此情况下，多个MTC设备可以被一起使用来提供各种服务。如果多个MTC设备在一个小区内一起操作，则可能出现问题。

换句话说，如果多个MTC设备同时尝试与基站连接，则在无线电间隔中出现负担，从而各个MTC设备的通信可能中断。

另外，如果针对该无线电间隔先前与小区连接的用户设备与多个MTC设备冲突，则该用户设备的数据通信可能中断。为此，将要求对此问题的解决方案。

发明内容

技术问题

设计为解决上述问题的本发明的目的是提供一种在使用机器类通信（MTC）设备的移动通信系统中通过在第一允许时间段期间选择与基站的连接来使得MTC设备能够有效通信的方法以及装置。

技术方案

为了解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，一种针对无线移动通信系统中的机器类通信（MTC）设备的通信方法包括以下步骤：通过专用信令从网络接收包括与第一允许时间段相关的信息的第一消息；在包括在所述第一消息中的所述第一允许时间段期间向所述网络发送数据或者从所述网络接收数据；以及从所述网络接收包括与不同于所述第一允许时间段的第二允许时间段相关的信息的第二消息。

此时，该方法还可以包括以下步骤：如果所述第一允许时间段结束，则释放与所述网络的连接，并且维持所述释放连接状态，直至所述第二允许时间段的开始点为止。

并且，所述方法还可以包括以下步骤：在所述MTC设备在接收到所述第一消息之前预先与所述网络连接的状态中，如果接收到所述第一消息，则释放与所述网络的连接，并且维持所述释放连接状态，直至所述第一允许时间段的开始点为止。

所述第一消息可以是无线电资源控制（RRC）连接释放消息。

可以通过专用信号来接收所述第二消息。

并且，可以通过公共信号来接收所述第二消息，并且该公共信号还可以包括组ID。

有益效果

根据如上所述的本发明的实施方式，在使用MTC设备的移动通信系统中，通过在第一允许时间段期间建立与基站的连接，可以执行机器类通信（MTC）设备的有效的通信，并且MTC设备可以通过进一步获取针对与基站的连接的下一个允许时间段来执行通信，因而可以防止无线电间隔中出现负担。

附图说明

图1是例示作为移动通信系统的示例的演进通用移动通信系统（E-UMTS）的网络结构的图；

图2和图3是例示基于3GPP无线电接入网络标准的、用户设备与E-UTRAN之间的无线电接口协议的结构的图；

图4是例示涉及无线电链路故障的操作的图；

图5和图6是例示RRC连接重建过程的成功和失败的图；

图7是例示可以应用于本发明的MTC设备的结构和通信过程的示例的图；

图8是例示根据本发明的一个实施方式的、通过获取初始允许时间段的信息和下一个允许时间段的信息与基站的连接建立的示例的图；

图9是例示根据本发明的一个实施方式的、在接收初始允许时间段的信息之前与基站的连接建立的示例的图；

图10是例示根据本发明的一个实施方式的、向MTC设备发送包括允许时间段的信息的消息的方法的图；

图11是例示根据本发明的一个实施方式的、通过包括组ID的消息对多个MTC设备的通信管理的示例的图；

图12是例示根据本发明的、包括用户设备和基站的无线通信系统的示例的图；

图13是例示应用了本发明的实施方式的基站的处理器的功能（特别是L2（第二层）的结构）的图；以及

图14是例示应用了本发明的实施方式的用户设备的处理器的功能（特别是L2（第二层）的结构）的图。

具体实施方式

下文中，将参照附图来描述本发明的优选实施方式。应理解的是，与附图一起公开的详细描述旨在描述本发明的示例性实施方式，而非旨在描述可以执行本发明的唯一实施方式。例如，尽管以下描述将基于3GPP 802.16系统的移动通信系统来进行，但是以下描述可应用于用于在诸如基于IEEE 802.16的系统的可应用载波聚合技术的各种移动通信系统中的用户设备的传输中执行有效测量的方法。

此外，以下详细描述包括提供对本发明的完整理解的详细事项。然而，对于本领域技术人员而言，明显的是，本发明可以在无需详细事项的情况下实施。另外，在一些情况下，为了防止本发明的概念变得模糊，将省略已知技术的结构和设备，或者将按照基于各个结构和设备的主要功能的框图的形式示出。并且，尽可能地在整个附图和说明书中用相同的附图标记指代相同的或类似的部件。

下文中，将描述用于在应用了载波聚合技术的移动通信系统的用户设备中以功率高效的方式执行信道质量测量的方法和用于该方法的用户设备。首先，简要描述作为应用本技术的移动通信系统的示例的3GPP LTE系统。

图1是例示作为移动通信系统的示例的演进通用地面无线电接入网络（E-UTRAN）的网络结构的图。E-UTRAN系统是从现有的UTRAN系统演进的系统，在目前的3GPP中正在进行E-UTRAN系统的基本标准化。E-UTRAN系统还可以被称为长期演进（LTE）系统。

E-UTRAN包括eNB（e-NodeB或者基站），其中，各个eNB通过接口X2彼此连接。并且，各个eNB通过无线电接口与用户设备（UE）连接并且通过接口S1与演进的分组核心（EPC）连接。

EPC包括移动性管理实体（MME）、服务网关（S-GW）和分组数据网络网关（PDN-GW）。MME包括用户设备的接入信息或者用户设备的能力信息，其中，接入信息或者能力信息主要用于用户设备的移动性管理。S-GW是以E-UTRAN作为端点的网关，PDN-GW是以分组数据网络（PDN）作为端点的网关。

可以基于在通信系统中公知的OSI（开放系统互联）标准模型的低三层，来将用户设备与网络之间的无线电接口协议的各个层分成第一层L1、第二层L2和第三层L3。物理层属于第一层L1，并使用物理信道来提供信息传送服务。无线电资源控制（RRC）层属于第三层（L3），并提供用户设备与网络之间的无线电资源的控制。为此，RRC层使得用户设备与网络能够彼此交换RRC消息。

图2和图3是例示基于3GPP无线电接入网络标准的用户设备（UE）与E-UTRAN之间的无线电接口协议的结构的图。

无线电接口协议水平地包括物理层、数据链路层和网络层，垂直地包括用于数据信息传送的用户平面（U平面）和用于控制信号传送（信令传送）的控制平面（C平面）。可以基于在通信系统中公知的开放系统互联（OSI）标准模型的低三层将图2和图3中的协议层分为L1（第一层）、L2（第二层）和L3（第三层）。这些无线电协议层在用户设备和E-UTRAN中成对存在，并且在无线电间隔的数据传送中起作用。

下文中，将描述图2的无线电协议控制平面和图3的无线电协议用户平面的各个层。

物理层作为第一层使用物理信道向上层提供信息传送服务。物理层经由传输信道连接到介质访问控制（MAC）层，其中，MAC层位于物理层上方。数据经由传输信道在介质访问控制层与物理层之间传送。另外，数据在不同的物理层之间传送，更具体地说，经由物理信道在发送侧的一个物理层与接收侧的另一个物理层之间传送。物理信道根据正交频分复用（OFDM）方案来进行调制，并且时间和频率被用作无线电资源。

第二层的介质访问控制（MAC）层经由逻辑信道向无线电链路控制（RLC）层提供服务，其中，RLC层位于MAC层上方。第二层的RLC层支持可靠的数据传送。RLC层的功能可以实现为MAC层中的功能块。在此情况下，RLC层可以不存在。为了在带宽相对窄的无线电通信时段内有效地发送诸如IPv4或IPv6的IP分组，第二层（L2）的PDCP层执行报头压缩，以减少具有不必要的控制信息的IP分组的报头大小。

位于第三层的最高部分的无线电资源控制（RRC）层仅在控制平面中定义，并且与无线电承载（RB）的配置、重新配置和释放相关联，以负责控制逻辑信道、传输信道和物理信道。在此情况下，RB是指由第二层提供的用于用户设备与UTRAN之间的数据传送的服务。如果在用户设备的RRC层与E-UTRAN的RRC层之间建立了RRC连接，则用户设备处于RRC连接（RRC_CONNECTED）状态。如果不是，则用户设备处于RRC空闲（RRC_IDLE）状态。

从网络向用户设备承载数据的下行链路传输信道的示例包括承载系统信息的广播信道（BCH）和承载用户业务或控制消息的下行链路共享信道（SCH）。可以经由下行链路SCH或附加的下行链路多播信道（MCH）发送下行链路多播或广播服务的业务或控制消息。另外，从用户设备向网络承载数据的上行链路传输信道的示例包括承载初始控制消息的随机接入信道（RACH）和承载用户业务或控制消息的上行链路共享信道（SCH）。

位于传输信道上方并且与传输信道映射的逻辑信道的示例包括广播控制信道（BCCH）、寻呼控制信道（PCCH）、公共控制信道（CCCH）、多播控制信道（MCCH）和多播业务信道（MTCH）。

物理信道包括时间轴上的多个子帧和频率轴上的多个子载波。在此情况下，一个子帧包括时间轴上的多个符号。一个子帧包括多个资源块，各个资源块包括多个符号和多个子载波。并且，对于物理下行链路控制信道（PDCCH）（也就是说，L1/L2控制信道），各个子帧可以使用对应的子帧的特定符号（例如，第一符号）的特定的子载波。一个子帧可以包括各自具有0.5ms的长度的两个时隙，其中，这两个时隙可以对应于与作为数据的传输单位时间的传输时间间隔（TTI）相对应的1ms。

接着，将描述系统信息。系统信息包括应当被用户设备获知以接入基站的基本信息。因此，用户设备在接入基站之前应当接收全部种类的系统信息，并且应当总是具有最新的系统信息。由于系统信息应当被一个小区中的全部用户设备获知，所以基站周期性地发送系统信息。

系统信息被分类为主信息块（MIB）、调度块（SB）和系统信息块（SIB）。MIB向用户设备通知关于对应的小区的物理配置（例如，带宽）。SB向用户设备通知SIB的传输信息（例如，传输周期）。SIB是相关联的系统信息的集合。例如，一个SIB仅包括周边小区的信息，另一个SIB仅包括由用户设备使用的上行链路无线电信道的信息。

此外，从网络向用户设备提供的服务可以被分类为三种类型的服务。用户设备取决于所提供的服务来不同地识别小区的类型。下文中，将首先描述服务类型，接着将描述小区的类型。

1）受限服务：该服务提供紧急呼叫和ETWS（地震和海啸预警系统），并且可以由可接受的小区来提供。

2）正常服务：该服务是指公共用途的服务，并且可以由适当的小区来提供。

3）运营商服务：该服务是指针对通信网络提供商的服务，并且可以仅由通信网络提供商使用而不能被普通用户使用。

关于由小区提供的服务类型，小区的类型可以如下分类：

1）可接受小区是使得用户设备能够接收受限服务的小区。考虑到对应的用户设备，该小区不被禁止，并且该小区满足用户设备的针对小区选择的基准。

2）适当小区是使得用户设备能够接收正常服务的小区。该小区满足可接收小区的条件并且同时满足附加条件。附加条件包括该适当小区应当属于可以被对应的用户设备接入的PLMN，并且应当是不禁止用户设备的跟踪区域更新过程的小区。如果对应的小区是CSG小区，则用户设备应当是使得用户设备能够作为CSG成员接入小区的小区。

3）禁止小区是通过系统信息广播该小区是被禁止的小区的小区。

4）保留小区是通过系统信息广播该小区是被保留的小区的小区。

下文中，将描述用户设备的RRC状态和RRC连接方法。RRC状态是指用户设备的RRC层逻辑上是否与E-UTRAN的RRC层连接。如果用户设备的RRC层逻辑上与E-UTRAN的RRC层连接，则称为RRC连接（RRC_CONNECTED）状态。如果不是，则称为RRC空闲（RRC_IDLE）状态。由于E-UTRAN可以基于小区单元来识别处于RRC连接状态的用户设备的存在，所以可以有效地控制用户设备。另一方面，E-UTRAN可以不基于小区单元来识别处于RRC空闲状态的用户设备。在此情况下，用户设备由核心网络（CN）基于作为大于小区单元的本地单元的TA单元来进行管理。换句话说，处于RRC_IDLE状态的用户设备的存在基于大的本地单元来识别，并且为了处于RRC空闲状态的用户设备接收诸如语音或数据的服务，用户设备应当被转移到RRC连接状态。

当用户初始地开启用户设备的电力时，用户设备搜索合适的小区，接着在对应的小区中维持在RRC空闲状态。仅当RRC连接被要求时，被维持在RRC空闲状态的用户设备执行与E-UTRAN的RRC层的RRC连接建立，接着被转移到RRC连接状态。在此情况下，RRC连接被要求的情况可以包括由于用户的呼叫尝试引起的上行链路数据传输被要求的情况，或者对从E-UTRAN发送的寻呼消息的响应消息应当被发送的情况。

位于RRC层上方的非接入层（NAS）层执行诸如会话管理和移动性管理的功能。

针对用户设备的移动性管理，在NAS层中定义两种类型的状态，即，EPS移动性管理注册（EMM-REGISTERED）状态和EMM未注册（EMM-UNREGISTERED）状态。这两个状态被应用于用户设备和MME。用户设备初始处于EMM未注册状态，并且通过用来接入网络的初始附接过程来执行与对应的网络的注册过程。如果初始附接过程被成功地执行，则用户设备和EMM处于EMM注册状态。

并且，为了管理用户设备与EPC之间的信令连接，在NAS层中定义两种类型的状态，即，EPS连接管理（ECM）空闲（ECM_IDLE）状态和ECM连接（ECM_CONNECTED）状态。这两个状态被应用于用户设备和MME。如果ECM空闲状态的用户设备与E-UTRAN RRC连接，则对应的用户设备处于ECM连接状态。如果处于ECM空闲状态的MME与E-UTRAN S1连接，则其处于ECM连接状态。当用户设备处于ECM空闲状态时，E-UTRAN不具有用户设备的上下文信息。因此，处于ECM空闲状态的用户设备在没有任何来自网络的命令的情况下执行与基于用户设备的移动性相关的过程，诸如小区选择或者小区重新选择。另一方面，当用户设备处于ECM连接状态时，用户设备的移动性被网络的命令管理。如果用户设备的位置不同于处于ECM空闲状态的网络所已知的位置，则用户设备通过跟踪区域（TA）更新过程向网络通知其位置。

此外，将描述3GPP LTE系统中的无线电链路故障。

用户设备继续执行测量以维持与支持该用户设备的小区的通信链路质量。具体地说，用户设备确定与当前从用户设备接收服务并且向用户设备提供服务的小区的通信链路质量是否使得通信不可能。如果用户设备确定小区的质量不好以使得通信不可能，则宣告无线电链路故障。如果用户设备宣告了无线电链路故障，则退出与该小区的通信，并且通过小区选择过程选择另一个小区，接着尝试RRC连接重建。涉及无线电链路故障的操作可以通过图4所示的两个步骤来描述。

在第一步骤，用户设备检查当前通信链路中是否存在问题。如果当前通信链路存在问题，则用户设备宣告该无线电链路问题并且在特定时间段T1内等待通信链路的恢复。如果在该时间段内对应的链路被恢复，则用户设备继续执行正常操作。如果在第一步骤中，无线电链路问题在该时间段T1内没有恢复，则用户设备宣告无线电链路故障并且进行到第二步骤。在第二步骤，用户设备执行RRC连接重建过程以，从无线电链路故障中恢复。

RRC连接重建过程是为了在RRC_CONNECTED状态下重建RRC连接。由于用户设备保持在RRC_CONNECTED状态（即，由于用户设备不进入RRC_IDLE状态），所以没有重置全部无线电建立（例如，无线电承载建立）。相反，当开始RRC连接重建过程时，用户设备临时暂停除了SRB0之外的全部无线电承载的使用。如果RRC连接重建被成功地执行，则用户设备临时继续使用已被暂停使用的无线电承载。

图5和图6是例示RRC连接重建过程的成功和失败的图。

将参照图5和图6描述RRC连接重建过程期间的用户设备的操作。首先，用户设备通过执行小区选择来选择一个小区。用户设备从所选择的小区接收系统信息，以接收用于小区接入的基本参数。随后，用户设备通过随机接入过程尝试RRC连接重建。如果由用户设备通过小区选择所选择的小区是具有用户设备的上下文的小区（也就是说，是经准备的小区），则对应的小区可以接受用户设备的RRC连接重建请求，从而RRC连接重建过程可以被成功执行。然而，如果由用户设备通过小区选择所选择的小区不是经准备的小区，则由于对应的小区不具有用户设备的上下文，所以对应的小区可以不接受用户设备的RRC连接重建请求，从而RRC连接重建过程失败。

下文中，将描述可以应用本发明的机器类通信（MTC）设备。

MTC是指在没有用户操纵的情况下在机器之间执行通信。用于MTC的用户设备是MTC设备。

通过MTC设备提供的服务不同于取决于用户的操纵的已有的通信服务，并且可以应用于各种类别。

例如，诸如跟踪、计量、支付、医疗服务和遥控的服务可以由MTC设备来提供。MTC设备可以通过移动通信网络与另一个MTC设备或MTC服务器执行通信。

为了提供有效的MTC服务，MTC设备的特征（诸如移动性、时间容量和有效的数据通信）应当被考虑。

图7是例示可以应用于本发明的MTC设备的结构和通信过程的示例的图。

如图7所示，如果通过MTC设备提供的计量服务711、交通信息服务712和用户电子装置控制服务713b被接收，则基站可以向MTC服务器720发送这些服务，从而MTC用户可以使用所提供的服务。

另外，如上所述，可以使用多个MTC设备以及单个MTC设备。一个小区中可以存在多个MTC设备。如果一个小区中存在的多个MTC设备同时尝试与基站连接，则在无线电间隔中出现负担，从而各个MTC设备的通信可能中断。

另外，先前已经与小区建立连接的用户的用户设备在该无线电间隔内可能与多个MTC设备冲突，从而该用户设备的数据通信可能被中断。

为了解决以上问题，本发明提出了一种用于通过在允许时间段内通过包括允许时间段信息的消息将MTC设备与基站连接，以使得MTC设备能够在基站中建立RRC连接，来防止在无线电间隔中出现负担的方法。

所提出的方法可以使用，因为MTC设备不需要通过无线电通信来实时地报告对应的服务的结果。

例如，尽管用户设备在该用户设备的短的允许时间段内向基站报告测量电力的使用率等的MTC计量服务的结果，而不实时地向网络报告结果，没有出现问题，从而所提出的方法可以被使用。

此时，当用户设备不频繁地尝试接入时，允许时间段可以是凌晨，并且可以取决于小区的考虑到交通的状态来确定。并且，允许时间段可以包括开始时间段、维持时间段或者结束时间段。然而，这仅是示例性的，并且可以考虑各种因素来确定允许时间段。

另外，可以取决于小区的考虑到交通的状态来改变给予MTC设备的最适当的允许时间段。

如果多个MTC设备通过仅使用初始建立的允许时间段而不考虑小区中的改变的因素来执行通信，则可能是没有效率的。因此，本发明提供一种用于通过使得MTC设备能够在用于与基站的初始连接的初始允许时间段内获取可以稍后与基站建立连接的下一个允许时间段来执行通信的方法。

下文中，为了便于描述，由MTC设备从基站初始接收到的允许时间段将被称为第一允许时间段，并且可以由MTC设备稍后访问的允许时间段将被称为第二允许时间段。

另外，尽管术语基站或网络可以被用作MTC设备的连接的目标，但是为了便于描述，在本说明书中将使用基站。

根据本发明的一个实施方式，MTC设备接收包括第一允许时间段的信息的消息，并且如果第一允许时间段开始，则建立与基站的连接。MTC设备另外地从基站接收包括第二允许时间段的信息的消息，如果第一允许时间段结束，则释放与基站的连接，并且维持释放的连接状态，直到第二允许时间段的开始点为止。

如果第二允许时间段开始，则MTC设备重新建立与基站的连接并且执行通信，并且通过消息从基站接收与新允许时间段相关的信息。

图8是例示根据本发明的一个实施方式的通过获取初始允许时间段的信息和下一个允许时间段的信息与基站的连接建立的示例的图。

首先，MTC设备可以从基站接收包括第一允许时间段的消息（810）。此时，包括第一允许时间段的消息可以被包括在寻呼消息或系统信息的消息中，并且其细节将稍后描述。

包括第一允许时间段的消息可以是RRC连接释放消息。换句话说，如果已经在MTC设备与网络之间建立了RRC连接，则用于释放所建立的RRC连接的RRC连接释放消息可以与包括第一允许时间段的消息一起从网络发送。

如果接收到包括第一允许时间段的消息，则MTC设备待机，而不建立与基站的RRC连接，直至第一允许时间段的开始点为止。

此后，如果第一允许时间段开始，则MTC设备建立与基站的RRC连接（820）。与基站连接的MTC设备可以通过发送和接收与各种服务相关的数据来执行无线电通信（830）。

如果与基站的RRC连接被建立，则MTC设备可以从基站接收包括作为下一个接入允许时间段的第二允许时间段的消息。

在MTC设备接收到包括第二允许时间段的消息之后，如果第一允许时间段结束，则MTC设备释放与基站的连接（850）。

如果与基站的连接被释放，则MTC设备维持释放的连接状态，直至第二允许时间段的开始点为止，而不执行诸如数据的发送和/或接收、与基站的RRC连接、系统信息的接收以及寻呼消息的接收的操作。

此后，如果第二允许时间段开始，则MTC设备可以建立与基站的RRC重新连接（860），并且可以执行各种数据的通信。

尽管未示出，但是MTC设备接收包括用于稍后允许MTC设备的连接建立的下一个允许时间段的消息，甚至针对第二允许时间段，如果第二允许时间段结束，则释放与基站的连接，并且维持释放的连接状态，直至下一个允许时间段的开始点为止。

因此，由于MTC设备仅在允许连接时间段内与基站连接以执行通信，所以无线电间隔内可能出现的负担可以被最小化，同时，取决于小区的考虑到交通的状态，可以应用经改变的允许时间段，从而可以执行有效的通信。

另外，根据本发明的一个实施方式，在接收到包括第一允许时间段的消息之前MTC设备与基站RRC连接的状态下，如果接收到包括第一允许时间段的消息，则可以释放与基站的连接，并且维持释放的连接状态，直至第一允许时间段的开始点为止。

图9是例示根据本发明的一个实施方式的在接收初始允许时间段的信息之前与基站的连接建立的示例的图。

不同于图8，在图9中，假定MTC设备在与基站RRC连接的状态下接收第一允许时间段。

与基站RRC连接的MTC设备可以通过发送和接收与各种服务相关的数据来执行无线通信（910、920）。

此时，MTC设备可以从基站接收包括第一允许时间段的消息（930）。

接收到包括第一允许时间段的消息的MTC设备释放与基站的RRC连接。

然而，如果接收到该消息的时间点被包括在第一允许时间段中，则MTC设备将在不释放RRC连接的情况下维持与基站的连接，直至第一允许时间段的结束点为止。

如果与基站的连接被释放，则MTC设备维持释放的连接状态，直至第一允许时间段的开始点为止，而不执行诸如数据的发送和/或接收、与基站的RRC连接、系统信息的接收和寻呼信息的接收的操作。

此后，如果第一允许时间段开始，则MTC设备通过重新建立与基站的RRC连接来执行通信（950）。

由于RRC连接的重新建立之后的步骤960到990中的每一个与图8的步骤830到860中的每一个类似，所以为了说明书的简洁，将省略其描述。

因此，如果在接收初始允许时间段的信息之前MTC设备预先与基站连接，则预先建立的连接被释放，并且仅在第一允许时间段内建立连接以执行通信，从而可以使无线电间隔的冲突最小化。

然而，尽管已经描述了假定在MTC设备与网络之间建立了RRC连接，并且包括第一允许时间段的消息在RRC连接被释放之前被接收到，但是本发明不限于该假定。

更具体地说，在RRC连接建立的状态下，网络可以与包括第一允许时间段的消息一起发送用于释放RRC连接的RRC连接释放消息。

此时，MTC设备可以通过接收RRC连接释放消息来释放RRC连接，并且维持释放的连接状态，直至第一允许时间段的开始点为止。

下文中，将描述用于在MTC设备中从基站接收包括第一允许时间段和第二允许时间段的消息的方法。

将需要用于在应用了MTC设备的无线通信系统中接收包括第一允许时间段和第二允许时间段的消息的方法的更详细的方法。为此，首先，将描述在MTC设备中从基站接收信息的方法。

在MTC设备中从基站接收信息的方法被划分为基于专用信号的方法和基于公共信号的方法。

首先，将描述用于通过针对每个MTC设备的专用信号接收信息的方法。与基站RRC连接的MTC设备可以通过分配给所连接的MTC设备的专用信号来接收包括信息的消息。可以通过各个MTC设备的正常信道或专用信道来接收专用信号。

此时，可以通过专用信号接收的消息的示例可以包括包括基站的新指示的消息以及用于释放RRC连接的消息。

接着，将描述用于在MTC设备中通过公共信号从基站接收信息的方法。用于在MTC设备中通过公共信号从基站接收信息的方法的主要示例可以包括用于通过寻呼消息和系统信息消息接收信息的方法。该方法仅是示例性的，并且用于通过各种类型的公共信号接收信息的方法可以应用于本发明。

由于已经在图2和图3中描述了系统信息的说明，所以将描述寻呼和用于接收寻呼消息的方法。

寻呼用来使得核心网络能够向处于RRC_IDLE状态的MTC设备传送寻呼信息、经改变的系统信息或紧急信息。并且，寻呼可以用来向处于RRC_CONNECTED状态的MTC设备通知经改变的系统信息。

由于与处于RRC_IDLE状态的MTC设备相关的位置信息由核心网络基于作为大于小区的本地单元的跟踪区域（TA）来进行管理，所以MTC设备不知道MTC设备当前所处的小区的核心网络。

因此，核心网络向包括在TA列表中的全部基站传送寻呼消息，并且已经接收到该寻呼消息的基站在其小区中广播对应的寻呼消息。

此时，基站在寻呼场合（下文中，简称PO）下广播寻呼消息。PO是提供关于寻呼消息的传输的信息的子帧，并且是基于用户设备的ID计算的。

处于RRC_IDLE状态的用户设备基于其ID计算PO并且读取对应的子帧。如果基于与通过对应的子帧传送的寻呼消息的接收相关的信息接收到寻呼消息，则用户设备确定该ID是否被包括在该消息中。

如果用户设备的ID被包括在所接收到的消息中，则MTC设备可以按照与包括在消息中的信息相同的方式建立与基站的RRC连接或者接收系统信息。

如果用户设备的ID不被包括在所接收到的消息中，则MTC设备不使用对应的寻呼消息。

下文中，将描述用于通过用于接收信息的上述方法在MTC设备中接收包括第一允许时间段和第二允许时间段的消息的方法。

图10是例示根据本发明的一个实施方式向MTC设备发送包括允许时间段的信息的消息的方法的图。

参照图10a，包括允许时间段的信息的消息可以通过与基站RRC连接的MTC设备的专用信号1010发送到该MTC设备。

换句话说，如果基站希望通过专用信号向MTC设备发送包括用于新指示的信息的消息，则该基站可以通过将允许时间段的信息包括在消息中来向MTC设备通知用于与基站连接的允许时间段。

如图10b所示，允许时间段的信息可以被包括在用于传送寻呼信息的寻呼消息1020、经改变的系统信息或紧急信息中，并且接着可以被发送到MTC设备。

如上所述，如果核心网络向包括在TA列表中的全部基站发送寻呼消息，则已经接收到该寻呼消息的基站向包括在其小区中的MTC设备发送寻呼消息。

由于寻呼消息可以被频繁和广泛地发送，所以如果允许时间段的信息被包括在寻呼消息中，则允许时间段的信息可以被有效地发送到多个MTC设备（将稍后在另一个实施方式中描述）。

另外，如图10c所示，允许时间段可以被包括在图2和图3所述的系统信息中，从而MTC设备可以接收允许时间段的信息。由于系统信息1030是MTC设备为了接入基站而应当知道的基本信息，所以如果允许时间段的信息被包括在系统信息中，则可以向MTC设备确定地传送允许时间段的信息。

另外，根据本发明的另一个实施方式，允许时间段可以独立地或者以组为单位地应用于MTC设备。

可以通过考虑诸如由各个MTC设备执行的功能、所使用的应用程序以及安装区域的属性来确定以组为单位划分多个MTC设备的基础。然而，该基础仅是示例性的，并且可以得到各种基础。

为了基于组来应用允许时间段，本发明提供了一种用于根据预定的基础将多个MTC设备划分为组并且通过将组ID包括在包括允许时间段的消息中来向多个MTC发送指示所划分的组中的一个组的组ID的方法。

图11是例示根据本发明的一个实施方式的通过包括组ID的消息对多个MTC设备的通信管理的示例的图。

如图11所示，如果从基站接收到包括允许时间段和组ID的消息的MTC设备所属于的组ID被包括在所接收到的消息中，则该MTC设备通过应用包括在消息中的允许时间段来执行与该基站的通信。

如果MTC设备确定该MTC设备所属于的组ID不被包括在所接收到的消息中，则该MTC设备不使用所接收到的消息。

此时，包括组ID、第一允许时间段和第二允许时间段的消息可以被包括在图10所述的寻呼消息中，接着被发送到多个MTC设备，或者可以被包括在基站的系统信息中。

因此，由于具有公共属性的MTC设备可以按组管理，所以可以执行有效的通信。

下文中，将描述根据本发明的另一个方面的用于执行在第一允许时间段和第二允许时间段内与基站建立连接的机制的MTC设备和基站。

图12是例示根据本发明的包括用户设备和基站的无线通信系统的示例的图。

参照图12，MTC设备可以包括接收模块1211、发送模块1212、处理器1213和存储器1214。接收模块1211可以从基站接收各种信号、数据、信息等。发送模块1212可以向基站发送各种信号、数据、信息等。另外，接收模块1211可以从网络接收与上述允许时间段相关的建立信息。处理器1213可以通过经由接收模块1211接收到的建立信息来控制与基站的通信操作。

更详细地说，如果包括在通过接收模块接收到的消息中的第一允许时间段开始，则处理器1213建立与基站的连接，如果接收模块还接收包括第二允许时间段的信息的消息并且该第一允许时间段结束，则释放与基站的连接，并且维持释放的连接状态，直至第二允许时间段的开始点为止。

此外，基站eNB可以包括接收模块1231、发送模块1232、处理器1233和存储器1234。接收模块1231可以从MIT设备接收各种信号、数据、信息等。发送模块1232可以向MIT设备发送各种信号、数据、信息等。

处理器1233可以控制发送模块1232向MTC设备发送包括第一允许时间段和第二允许时间段的消息，并且可以通过由接收模块1231从MTC设备接收到的消息来管理对应的MTC设备的移动性。另外，处理器1233执行对由MTC设备接收到的信息和要向外部发送的信息的操作处理，并且存储器1234可以存储经操作处理的信息达预定时间，并且可以用缓冲器（未示出）来代替。

另外，将更加详细地描述作为上述MTC设备和基站的模块的核心的处理器的构造。

图13是例示应用了本发明的实施方式的基站的处理器的功能（特别是L2（第二层）的结构）的图，图14是例示应用了本发明的实施方式的用户设备的处理器的功能（特别是L2（第二层）的结构）的图。

在图13的下行链路L21300中，示出了PDCP层1310、RLC层1320和MAC层1330。在图13中，在各个层之间的接口处用圆圈标记的元件1305、1315、1325和1335表示用于对等通信的服务接入点（SAP）。PHY信道（未示出）与MAC层之间的SAP提供传输信道（1335），MAC层与RLC层之间的SAP提供逻辑信道（1325）。各个层的正常操作与上述的相同。

MAC层对来自RLC层的多个逻辑信道（即，无线电承载）进行复用。在下行链路L2结构中，MAC层的多个复用实体531与多输入多输出（MIMO）技术的应用相关。在不考虑载波聚合技术的系统中，由于在非MIMO的情况下多个逻辑信道被复用以产生一个传输信道，所以向一个复用实体1331（未示出）提供一个混合自动重传和请求（HARQ）实体。各个HARQ实体1332独立地处理传输块。

在图14的上行链路L2结构1400（即，MTC设备的处理器L2结构）中，除了一个复用实体1430被包括在一个MAC层1430中以外，与图13的下行链路L2结构1300的操作相同的操作被执行。

换句话说，提供了多个HARQ实体1432，在MAC层1430执行与多个HARQ实体1432相关的操作，并且可以同时发送和接收多个传输块。

可以通过各种方式（例如，硬件、固件、软件或它们的组合）来实现根据本发明的实施方式。

如果通过硬件来实现根据本发明的实施方式，则可以通过一个或更多个专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器（DSP）、数字信号处理装置（DSPD）、可编程逻辑器件（PLD）、现场可编程门阵列（FPGA）、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现本发明的实施方式。

对于本领域的技术人员来说明显的是，在不脱离本发明的精神和实质特征的情况下，可以按照其它特定形式来实现本发明。因而，上述实施方式就各个方面而言应被视为示例性的而非限制性的。本发明的范围应当由所附权利要求的合理解释来确定，并且落入本发明的等效范围内的全部变化被包括在本发明的范围内。

工业实用性

尽管本发明的上述实施方式已经基于基于3GPP LTE的移动通信系统进行了描述，但是它们可以应用于各种移动通信系统。

Claims

1.一种用于无线移动通信系统中的机器类通信(MTC)设备的通信方法，该通信方法包括以下步骤：

通过专用信令从网络接收包括与第一允许时间段相关的信息的第一消息；

在包括在所述第一消息中的所述第一允许时间段期间向所述网络发送数据或者从所述网络接收数据；以及

从所述网络接收包括与不同于所述第一允许时间段的第二允许时间段相关的信息的第二消息，

其中，该方法还包括以下步骤：在接收到所述第一消息的时间点被包括在所述第一允许时间段的情况下，在不释放无线电资源控制RRC连接的情况下维持与基站的连接直至所述第一允许时间段的结束点为止，并且

其中，该方法还包括以下步骤：在所述MTC设备在接收到所述第一消息之前预先与所述网络连接的状态下，在所述第一消息被接收时，释放与所述网络的连接，并且维持释放的逻辑状态，直至所述第一允许时间段的开始点为止。

2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：在所述第一允许时间段结束时，释放与所述网络的连接，并且维持释放的逻辑状态，直至所述第二允许时间段的开始点为止。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一消息是RRC连接释放消息。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过专用信号接收所述第二消息。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，通过专用信道接收所述专用信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，通过公共信号接收所述第二消息。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第二消息是寻呼消息。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述寻呼消息还包括组ID。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第二消息是要被发送系统信息的消息。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，要被发送系统信息的所述消息还包括组ID。

11.一种无线移动通信系统中的网络的通信方法，该通信方法包括以下步骤：

通过专用信令向至少一个机器类通信(MTC)设备发送包括与第一允许时间段相关的信息的第一消息；以及

向所述至少一个MTC设备发送包括与不同于所述第一允许时间段的第二允许时间段相关的信息的第二消息，

其中，所述第一消息被用来使得所述至少一个MTC设备能够在接收到所述第一消息的时间点被包括在所述第一允许时间段的情况下，在不释放无线电资源控制RRC连接的情况下维持与基站的连接直至所述第一允许时间段的结束点为止，并且

其中，所述第一消息被用来使得所述至少一个MTC设备能够在所述至少一个MTC设备在接收到所述第一消息之前预先与所述网络连接时释放与所述网络的连接，并且维持释放的连接状态，直至所述第一允许时间段的开始点为止。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一消息和所述第二消息被用来使得所述至少一个MTC设备能够在所述第一允许时间段结束时释放与所述网络的连接，并且维持释放的连接状态，直至所述第二允许时间段的开始点为止。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一消息是RRC连接释放消息。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，通过专用信号接收所述第二消息。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，通过专用信道接收所述专用信号。

16.根据权利要求11所述的方法，其中，通过公共信号接收所述第二消息。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第二消息是寻呼消息。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述寻呼消息还包括组ID。

19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第二消息是要被发送系统信息的消息。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，要被发送系统信息的所述消息还包括组ID。