專利名稱：媒體接入控制層協議數據單元的處理方法以及機器終端的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信領域，具體而言，涉及一種媒體接入控制層(Medium Access Control，簡稱為MAC)協議數據單元(ProtocolData Unit，簡稱為PDU)的處理方法以及機
器終端。
背景技術：
目前，通過各種傳感手段，機器收集信息、處理和上報信息，網絡接收和處理信息、 并可能整合各個系統，提供更好服務；在技術層面融合了從信息采集、信息傳送、信息處理各個方面技術；在服務層面，整合電信網絡、企業網、甚至互聯網服務和應用的各種企業、行業、家庭應用，甚至可以上升到城市應用和社會應用。隨著各個產業的智能化應用和無線通信的廣泛應用，使得機器和網絡之間進行信息交互成為可能。然而，用于信息采集為目的的機器與網絡進行通信的模式存在下述的特占.
^ \\\ ·(1)通信設備多用于采集數據通常都是某個服務行業的應用，涉及到的機器終端將會非常多，比如整個省市的每家每戶的電表數據統計。(2)數據流量小機器終端通常只需要在需要信息采集時發送數據，且數據流量比較小，數據包很小，且不需要連續發送。(3)實時性要求低通常數據采集的時間要求不高，可以在一個相對較長的時間段內完成。(4)低功耗機器終端沒有人維護，也不可能經常去更換電池，省電是首要考慮的方面。由于目前的無線通信系統已經比較成熟，在已有的通信網絡來實現各個行業的信息采集需求是成本最低，且也最易實現的方案，但是也需要基于上述特點對現有的技術做改進，才能適用機器類型通信(Machine Type Communication，簡稱為MTC)這種新類型的通信方式。在MTC這種新類型的通信方式中機器終端是指一種進行機器類型通訊的設備的終端類型。機器業務數據是指進行機器類型通訊的設備的終端類型所發送的業務數據。MTC 這一種新類型的通信方式，如智能碼表、遠程設備監控等，都具有一個共同的特點從機器終端到現有無線通信系統的接入網的上行方向，需要頻繁的進行機器終端發送以及接入網接收的上行機器業務數據的過程，且此上行機器業務數據的數據量非常小。例如，每間隔30 到60秒的時間發送一個長度為幾個字節的數據包的上行機器業務數據。上行機器業務數據放在MAC PDU來傳送數據。而現有無線通信系統的MAC PDU中，一包數據包的有效負荷是固定長度的沿用傳統分組數據傳送而定義的42個字節(Byte)，當使用現有機制來傳送這些頻繁發送的小數據量的數據包的上行機器業務數據時，由于只利用到有效負荷的20%左右，有效負荷的其余80 %不會被利用，造成極大的浪費。
圖1是根據現有技術的MAC PDU的結構示意圖，現有無線通信系統的MAC PDU結構如圖1所示。分為MAC頭(Header)和MAC服務數據單元(Service Data Unit，簡稱為 SDU)。其中，幀頭(S卩，MAC頭)放的是PDU的隨路控制信息，具體可以包括但不限于以下信息邏輯信道標識(長度為4個比特)用于區別PDU中幀有效負荷部分的數據所屬的邏輯信道；發送序列號(長度為6個比特)用于不同的協議數據單元(PDU)在接收后進行排序和丟失判斷；分段狀態(長度為2個比特)用于較大數據長度，需要分段放置在幾個數據包中的分段指示信息。上述信息又占據了 PDU的10%左右的開銷。而對于MTC業務，由于接入網并不為機器終端建立信令連接，所以對于MTC的機器業務數據，接入網不需要進行邏輯信道層面的處理，不需要為其分配邏輯信道標識以及在上行機器業務數據的發送和接收中去使用邏輯信道標識。同時，對于MTC業務，接入網接收數據后，僅僅依據不同的MTC業務進行更上一層到核心網的分發，不需要進行對上行機器業務數據在接收后舉行排序和丟失判斷。上行機器業務數據的排序和丟失判斷，由于MTC業務的特性，允許錯序以及允許丟失。同時，上行機器業務數據的長度很小，是遠遠不會達到分包的程度，不需要分段狀態的分段指示信息。因此，現有無線通信系統的MAC PDU的結構和處理過程，并不適合MTC業務以及上行機器業務數據的發送和接收。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種MAC PDU的處理方法以及機器終端，以至少解決現有無線通信系統的MAC PDU的結構和處理過程不適合MTC業務以及上行機器業務數據的發送和接收的問題。根據本發明的一個方面，提供了一種媒體接入層協議數據單元的處理方法，包括: 機器終端獲取機器業務的機器業務標識和上行機器業務數據；機器終端構建媒體接入控制層協議數據單元，其中，媒體接入控制層協議數據單元包括機器業務標識和上行機器業務數據；以及機器終端將媒體接入控制層協議數據單元發送到接入網。優選地，機器終端構建媒體接入控制層協議數據單元包括將機器業務標識設置在媒體接入控制層協議數據單元的頭部；以及將上行機器業務數據設置在媒體接入控制層協議數據單元的服務數據單元部分。優選地，將上行機器業務數據設置在媒體接入控制層協議數據單元的服務數據單元部分包括預先獲取機器業務的上行機器業務數據的單次發送長度；以及設置服務數據單元部分中上行機器業務數據的長度小于或者等于單次發送長度。優選地，機器終端獲取機器業務標識和上行機器業務數據包括以下之一機器終端從本地預先存儲的信息中獲取機器業務標識和上行機器業務數據；機器終端接收來自接入網的系統消息，并從系統消息中獲取機器業務標識和上行機器業務數據；以及機器終端接收來自接入網的機器業務建立控制信令，并從機器業務建立控制信令中獲取機器業務標識和上行機器業務數據。優選地，媒體接入控制層協議數據單元包括一個機器業務的上行機器業務數據。優選地，在媒體接入控制層協議數據單元包括多個機器業務的上行機器業務數據。優選地，機器終端構建媒體接入控制層協議數據單元包括將多個機器業務的個數設置在媒體接入控制層協議數據單元的頭部；將多個機器業務對應的多個機器業務標識依次設置在媒體接入控制層協議數據單元的頭部；以及將多個機器業務對應的多個上行機器業務數據按照多個機器業務標識的排列順序設置在媒體接入控制層協議數據單元的服務數據單元部分。根據本發明的另一個方面，提供了一種機器終端，包括獲取模塊，用于獲取機器業務的機器業務標識和上行機器業務數據；構建模塊，用于構建媒體接入控制層協議數據單元，其中，媒體接入控制層協議數據單元包括機器業務標識和上行機器業務數據；以及發送模塊，用于將媒體接入控制層協議數據單元發送到接入網。優選地，構建模塊包括第一設置子模塊，用于將機器業務標識設置在媒體接入控制層協議數據單元的頭部；以及第二設置子模塊，用于將上行機器業務數據設置在媒體接入控制層協議數據單元的服務數據單元部分。優選地，獲取模塊，還用于預先獲取機器業務的上行機器業務數據的單次發送長度；以及第二設置子模塊，還用于設置服務數據單元部分中上行機器業務數據的長度小于或者等于單次發送長度。通過本發明，機器終端通過構建包括上行機器業務數據的機器業務標識和上行機器業務數據的MAC PDU，以及將此MAC PDU發送到接入網，解決了現有無線通信系統的MAC PDU的結構和處理過程不適合MTC業務以及上行機器業務數據的發送和接收的問題，使得機器終端以盡可能少的信令交互，以及最大程度利用無線資源，且確保機器終端省電的方式，發送上行機器業務數據到接入網。
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1是根據現有技術的MAC PDU的結構示意圖；圖2是根據本發明實施例的機器終端的結構框圖；圖3是根據本發明實施例的機器終端的優選結構框圖；圖4是根據本發明實施例的MAC PDU的處理方法的流程圖；圖5是根據本發明實施例1的流程圖；圖6是根據本發明實施例1中構建的MAC PDU的結構示意圖；圖7是根據本發明實施例2的流程圖；圖8是根據本發明實施例2中構建的MAC PDU的結構示意圖；圖9是根據本發明實施例3的流程圖；圖10是根據本發明實施例3中構建的MAC PDU的結構示意圖。
具體實施例方式下文中將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。根據本發明的實施例，提供了一種機器終端，圖2是根據本發明實施例的機器終端的結構框圖，該終端包括獲取模塊2，構建模塊4，發送模塊6，下面對上述結構進行描述。獲取模塊2，用于獲取機器業務的機器業務標識(即，識別號)和上行機器業務數據；構建模塊4，連接至獲取模塊2，用于構建MAC PDU，其中，MAC PDU包括機器業務標識和上行機器業務數據；以及發送模塊6，連接至構建模塊4，用于將MAC PDU發送到接入網。通過該機器終端，構建包括上行機器業務數據的機器業務標識和上行機器業務數據的MAC PDU，以及終端將此MAC PDU發送到接入網，解決了現有無線通信系統的MAC PDU 的結構和處理過程不適合MTC業務以及上行機器業務數據的發送和接收的問題，使得機器終端以盡可能少的信令交互，以及最大程度利用無線資源，且確保機器終端省電的方式，發送上行機器業務數據到接入網，實現了 MTC業務以及上行機器業務數據的傳輸。圖3是根據本發明實施例的機器終端的優選結構框圖，構建模塊4包括第一設置子模塊42，用于將機器業務標識設置在MACPDU的頭部；以及第二設置子模塊44，用于將上行機器業務數據設置在MAC PDU的服務數據單元部分。獲取模塊2，還用于預先獲取機器業務的上行機器業務數據的單次發送長度；以及第二設置子模塊44，還用于設置服務數據單元部分中上行機器業務數據的長度小于或者等于單次發送長度。通過上述優選結構，機器終端可以實現構建MAC PDU的具體處理過程。根據本發明的實施例，提供了一種媒體接入層協議數據單元的處理方法，圖4是根據本發明實施例的MAC PDU的處理方法的流程圖，該方法包括如下的步驟S402至步驟 S406 步驟S402，機器終端獲取機器業務的機器業務標識和上行機器業務數據；步驟S404，機器終端構建MAC PDU，其中，MAC PDU包括機器業務標識和上行機器業務數據；以及步驟S406，終端將MAC PDU發送到接入網。通過該實施例，機器終端構建包括上行機器業務數據的機器業務標識和上行機器業務數據的MAC PDU，以及將此MAC PDU發送到接入網，盡可能少地進行信令信息的交互，使得無線資源的利用率可以最大化，保證了機器終端的省電的需求，實現了 MTC業務以及上行機器業務數據的傳輸。步驟S402的操作可以通過以下方式之一來實現方式一機器終端從本地預先存儲的信息中獲取機器業務標識和上行機器業務數據。方式二接入網通過系統消息廣播給機器終端，且在系統消息中攜帶機器業務標識和上行機器業務數據，使得機器終端能夠獲取上述信息(即，機器業務標識和上行機器業務數據)；機器終端接收來自接入網的系統消息，并從系統消息中獲取上述信息。方式三接入網在機器業務建立過程中，通過機器業務建立控制信令，且在機器業務建立控制信令中攜帶上述信息，使得機器終端能夠獲取上述信息，機器終端接收來自接入網的機器業務建立控制信令，并從機器業務建立控制信令中獲取機器業務標識和上行機器業務數據。通過上述操作，提供了機器終端獲取機器業務的機器業務標識和上行機器業務數據的多種方式。在步驟S404中，將機器業務標識設置在MAC PDU的頭部(Header)；以及將上行機器業務數據設置在MAC PDU的SDU部分。通過該操作，可以實現機器終端構建MAC PDU的具體處理過程。優選地，將上行機器業務數據設置在MAC PDU的服務數據單元部分包括預先獲取機器業務的上行機器業務數據的“單次發送長度”；以及設置服務數據單元部分中上行機器業務數據的長度小于或者等于“單次發送長度”。通過該優選操作，限定了上行機器業務數據的長度。需要說明的是，MAC PDU可以包括一個機器業務的上行機器業務數據，也可以包括多個機器業務的上行機器業務數據。也就是說，機器終端構建MAC PDU時，可以在MAC PDU 中僅放入一個機器業務的上行機器業務數據；也可以在MAC PDU中放入多個機器業務的上行機器業務數據。其中，當在MAC PDU中放入多個機器業務的上行機器業務數據時，將多個機器業務的個數設置在MAC PDU的頭部；將多個上行機器業務數據的所屬的多個機器業務對應的多個機器業務標識依次設置在MAC PDU的頭部；以及將多個機器業務對應的多個不同上行機器業務數據按照相同的次序(即，按照多個機器業務標識的排列順序)依次設置在MAC PDU 的SDU部分。通過該操作，可以實現機器終端構建基于多個機器業務的MAC PDU的具體處理過程。需要說明的是，上述的機器終端是一種進行機器類型通訊的設備的終端類型，機器業務數據是進行機器類型通訊的設備的終端類型所發送的業務數據。下面結合優選實施例對本發明的實現過程進行詳細描述。需要說明的是，對于下述各個實施例，在描述中，“機器終端”是指一種進行機器類型通訊的設備的終端類型；“機器業務數據”是指進行機器類型通訊的設備的終端類型所發送的業務數據。實施例1圖5是根據本發明實施例1的流程圖，該方法包括如下的步驟S502至步驟S506 步驟S502 機器終端預先獲取如下信息上行機器業務數據的所屬機器業務為“MTC監控”業務，此機器業務用“機器業務標識” 1來唯一標識；以及，此機器業務的上行機器業務數據的“單次發送長度”為16個比特(bit)。其中，這些信息預先存儲在機器終端中，通過這種方式，機器終端預先從本地獲取上述信息。步驟S504 機器終端構建MAC PDU,構建過程如下(I)MAC PDU至少包括上行機器業務數據的所屬機器業務(“MTC監控”業務)的 “機器業務標識” 1和上行機器業務數據。(2)上行機器業務數據的所屬機器業務(“MTC監控”業務)的“機器業務標識” 1放置在MAC PDU的頭部(Header)。(3)上行機器業務數據放置在MAC PDU的SDU部分，且上行機器業務數據的長度小于或者等于“單次發送長度” 16個比特。圖6是根據本發明實施例1中構建的MAC PDU結構示意圖，構建好的MAC PDU如圖6所示，“機器業務標識” 1放置在頭部(Header)，上行機器業務數據放置在SDU部分，且上行機器業務數據的長度小于或者等于“單次發送長度” 16個比特。步驟S506 終端將此MAC PDU發送到接入網。通過該實施例，機器終端從本地獲取機器業務標識和上行機器業務數據，實現了基于一種機器業務的MTC媒體接入層處理數據單元的過程。實施例2圖7是根據本發明實施例2的流程圖，該方法包括如下的步驟S702至步驟S706 步驟S702 接入網通過系統消息廣播給機器終端，且在系統消息中攜帶如下信息，使得機器終端能夠通過系統消息預先獲取如下信息O種機器業務)上行機器業務數據的所屬機器業務為“MTC監控”業務，此機器業務用“機器業務標識” 1來唯一標識；此機器業務的上行機器業務數據的“單次發送長度”為16個比特 (bit)；以及，上行機器業務數據的所屬機器業務為“智能碼表”業務，此機器業務用“機器業務標識” 2來唯一標識；此機器業務的上行機器業務數據的“單次發送長度”為M個比特 (bit)。優選地，機器終端獲取上述信息后可以存儲在本地。步驟S704 機器終端構建MAC PDU0其中，MAC PDU至少包括上行機器業務數據的所屬機器業務的“機器業務標識”和上行機器業務數據，且在MAC PDU中放入多個機器業務的上行機器業務數據。具體構建過程如下(1)機器業務的個數2放置在MAC PDU的頭部(Header)。(2) 2個上行機器業務數據的所屬機器業務的“機器業務標識”，也就是“MTC監控” 業務的“機器業務標識” 1，和“智能碼表”業務的“機器業務標識”2，依次放置在MAC PDU的頭部(Header)。(3)2個上行機器業務數據依照相同的次序依次放置在MACPDU的SDU部分，且 “MTC監控”業務的上行機器業務數據的長度小于或者等于“單次發送長度” 16個比特，“智能碼表”業務的上行機器業務數據的長度小于或者等于“單次發送長度” M個比特。圖8是根據本發明實施例2中構建的MAC PDU結構示意圖，構建好的MAC PDU如圖8所示。機器業務的個數2，"MTC監控”業務的“機器業務標識” 1，和“智能碼表”業務的 “機器業務標識” 2，依次放置在頭部(Header)。2個上行機器業務數據依照相同的次序依次放置在SDU部分，且“MTC監控”業務的上行機器業務數據的長度小于或者等于“單次發送長度” 16個比特，“智能碼表”業務的上行機器業務數據的長度小于或者等于“單次發送長度” M個比特。步驟S706 終端將此MAC PDU發送到接入網。通過該實施例，機器終端通過接收到的來自接入網的系統消息獲取機器業務標識和上行機器業務數據，進而實現了基于兩種機器業務的MTC媒體接入層處理數據單元的過程。實施例3圖9是根據本發明實施例3的流程圖，如圖9所示，包括如下的步驟S902至步驟 S906 步驟S902 接入網在機器業務建立過程中，通過機器業務建立控制信令，且在機器業務建立控制信令中攜帶這些信息，使得機器終端能夠預先獲取如下信息上行機器業務數據的所屬機器業務為“智能碼表”業務，此機器業務用“機器業務標識” 2來唯一標識；以及，此機器業務的上行機器業務數據的“單次發送長度”為M個比特(bit)。優選地，機器終端獲取上述信息后可以存儲在本地。步驟S904 機器終端構建MAC PDU,構建過程如下(I)MAC PDU至少包括上行機器業務數據的所屬機器業務(“智能碼表”業務)的 “機器業務標識” 2和上行機器業務數據。(2)上行機器業務數據的所屬機器業務(“智能碼表”業務)的“機器業務標識”2 放置在MAC PDU的頭部(Header)。(3)上行機器業務數據放置在MAC PDU的SDU部分，且上行機器業務數據的長度小于或者等于“單次發送長度” 24個比特。圖10是根據本發明實施例3中構建的MAC PDU結構示意圖，構建好的MAC PDU如圖10所示。“機器業務標識” 2放置在頭部(Header)，上行機器業務數據放置在SDU部分， 且上行機器業務數據的長度小于或者等于“單次發送長度” M個比特。步驟S906 終端將此MAC PDU發送到接入網。通過該實施例，機器終端通過接收到的來自接入網的機器業務建立控制信令獲取機器業務標識和上行機器業務數據，實現了基于一種機器業務的MTC媒體接入層處理數據單元的過程。綜上所述，通過本發明的上述實施例，提供了 MTC業務的MACPDU的方案，機器終端通過構建包括上行機器業務數據的機器業務識別號和上行機器業務數據的MAC PDU,以及將此MAC PDU發送到接入網，適應了機器業務的特點，使得機器終端以盡可能少的信令交互，以及最大程度利用無線資源，且確保機器終端省電的方式，發送上行機器業務數據到接入網。顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制于任何特定的硬件和軟件結合。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種媒體接入層協議數據單元的處理方法，其特征在于包括 機器終端獲取機器業務的機器業務標識和上行機器業務數據；所述機器終端構建媒體接入控制層協議數據單元，其中，所述媒體接入控制層協議數據單元包括所述機器業務標識和所述上行機器業務數據；以及所述機器終端將所述媒體接入控制層協議數據單元發送到接入網。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述機器終端構建媒體接入控制層協議數據單元包括將所述機器業務標識設置在所述媒體接入控制層協議數據單元的頭部；以及將所述上行機器業務數據設置在媒體接入控制層協議數據單元的服務數據單元部分。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，將所述上行機器業務數據設置在媒體接入控制層協議數據單元的服務數據單元部分包括預先獲取所述機器業務的上行機器業務數據的單次發送長度；以及設置所述服務數據單元部分中所述上行機器業務數據的長度小于或者等于所述單次發送長度。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述機器終端獲取所述機器業務標識和所述上行機器業務數據包括以下之一所述機器終端從本地預先存儲的信息中獲取所述機器業務標識和所述上行機器業務數據；所述機器終端接收來自所述接入網的系統消息，并從所述系統消息中獲取所述機器業務標識和所述上行機器業務數據；以及所述機器終端接收來自所述接入網的機器業務建立控制信令，并從所述機器業務建立控制信令中獲取所述機器業務標識和所述上行機器業務數據。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述媒體接入控制層協議數據單元包括一個機器業務的上行機器業務數據。
6.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述在媒體接入控制層協議數據單元包括多個機器業務的上行機器業務數據。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述機器終端構建媒體接入控制層協議數據單元包括將所述多個機器業務的個數設置在所述媒體接入控制層協議數據單元的頭部； 將所述多個機器業務對應的多個機器業務標識依次設置在所述媒體接入控制層協議數據單元的頭部；以及將所述多個機器業務對應的多個上行機器業務數據按照所述多個機器業務標識的排列順序設置在媒體接入控制層協議數據單元的服務數據單元部分。
8.一種機器終端，其特征在于包括獲取模塊，用于獲取機器業務的機器業務標識和上行機器業務數據； 構建模塊，用于構建媒體接入控制層協議數據單元，其中，所述媒體接入控制層協議數據單元包括所述機器業務標識和所述上行機器業務數據；以及發送模塊，用于將所述媒體接入控制層協議數據單元發送到接入網。
9.根據權利要求8所述的機器終端，其特征在于，所述構建模塊包括第一設置子模塊，用于將所述機器業務標識設置在所述媒體接入控制層協議數據單元的頭部；以及第二設置子模塊，用于將所述上行機器業務數據設置在媒體接入控制層協議數據單元的服務數據單元部分。
10.根據權利要求9所述的機器終端，其特征在于，所述獲取模塊，還用于預先獲取所述機器業務的上行機器業務數據的單次發送長度；以及所述第二設置子模塊，還用于設置所述服務數據單元部分中所述上行機器業務數據的長度小于或者等于所述單次發送長度。
全文摘要
本發明公開了一種媒體接入控制層協議數據單元的處理方法以及機器終端，該方法包括機器終端獲取機器業務的機器業務標識和上行機器業務數據；機器終端構建媒體接入控制層協議數據單元，其中，媒體接入控制層協議數據單元包括機器業務標識和上行機器業務數據；以及機器終端將媒體接入控制層協議數據單元發送到接入網。本發明使得機器終端以盡可能少的信令交互，以及最大程度利用無線資源，且確保機器終端省電的方式，發送上行機器業務數據到接入網。
文檔編號H04W80/02GK102164114SQ201010119429
公開日2011年8月24日 申請日期2010年2月24日 優先權日2010年2月24日
發明者劉霖, 柯雅珠, 程翔 申請人:中興通訊股份有限公司