具有用于支持一个或多个低工作周期无线设备的信息和调度控制器的网络服务器

摘要

提供了具有信息或调度控制器或者可访问信息或调度控制器的诸如举例而言移动定位中心等网络服务器。向信息或调度控制器提供低工作周期无线设备的调度，以向网络服务器提供在低工作周期无线设备处在低功率操作模式时存储要传送给低工作周期无线设备的消息并在调度苏醒时间期间传送这些消息的能力。

说明书

相关应用

本专利申请要求2008年7月16日提交且题为“Network server having an information and scheduling controller to support one or more low duty cycle wireless devices(具有用于支持一个或多个低工作周期无线设备的信息和调度控制器的网络服务器)”的美国临时专利申请61/081,330的权益和优先权，并且该申请通过援引全文纳入于此。

对共同待批的专利申请的援引

本专利申请涉及以下共同待批美国专利申请：

Chong Lee等人在2008年1月25日提交的、由美国专利申请S/N.12/020,389所标识的且具有代理人案号No.060011、被转让给本受让人并且通过援引明确纳入于此的“LOW DUTY CYCLE DEVICE PROTOCOL(低工作周期设备协议)”；以及

Chong Lee等人在2007年6月20日提交的、由美国专利申请S/N.11/766,068所标识的且具有代理人案号No.050968、被转让给本受让人并且通过援引明确纳入于此的“LOW DUTY CYCLE NETWORK CONTROLLER(低工作周期网络控制器)”。

背景

领域

本申请的技术一般涉及具有扩展休眠或低工作周期的无线设备或终端，尤其涉及具有用于支持带扩展休眠或低工作周期的无线设备或终端的信息或调度控制器的移动定位中心或网络服务器。

背景

无线设备或终端用以接入或使用位置和/或基于位置的服务的能力变得很普遍。一些应用实际上需要无线设备或终端的位置或定位。例如，在北美采纳增强型911服务要求在作出紧急响应呼叫(即，911呼叫)时将无线设备的定位或位置提供给公共安全应答点(PSAP)。

在一些情形中，处于远程位置的电池操作的无线设备或终端被用于监视装备的操作状态信息并将该信息传送给位于更中央的信息处理设备或中心。为了助益这些设备的长期操作，期望在大多数时间将电池操作的无线设备置于“睡眠”或低功率操作模式以节省电池功率并且仅在无线设备实际上需要起作用的时段期间内提供充分的电池功率。例如，船舶上的货物集装箱的射频标识单元可能仅需要每一小时、一天等传送位置一次。其他用途可能具有不同操作需要或时间帧。

为了延长电池寿命，以上所援引的为自身共同拥有的专利申请尤其公开了低工作周期控制器和低工作周期设备。低工作周期控制器维护该低工作周期控制器与在通信网络上操作的一个或多个低工作周期设备之间的同步。该同步是独立于通信网络的协议和时基来维护的。低工作周期设备以扩展休眠模式进行操作，从而抑制对信号的发射、接收和处理。

虽然低工作周期控制器和设备是有用的，但是许多基于定位和/或位置的服务使用移动定位中心和定位装备来生成设备的实际定位或位置。此外，其他基于网络的服务器可能需要对诸设备发送或接收消息和传输。目前，移动定位中心、相关联定位装备、或各种其他相关联网络服务器和应用当前并未结合用以与低工作周期设备高效通信的能力。因此，可能期望提供具有用以支持低工作周期设备的能力的移动定位中心、其他网络服务器等。

概述

本文所公开的本申请的技术的实施例通过向网络服务器提供信息或调度控制器或者对其的接入来解决以上所述的需要。网络服务器包括用于将该网络服务器耦合至基站的至少一个网络接口。耦合至至少一个网络接口的处理器适于通过基站对至少一个低工作周期无线设备接收和传送信号。信息或调度控制器适于向处理器提供关于低工作周期无线设备何时苏醒的信息，其中当低工作周期无线设备从休眠模式苏醒时，网络服务器适于经由基站通过无线网络向低工作周期无线设备传送信息。

本文所公开的本申请的技术的其他实施例通过提供在网络服务器上向低工作周期无线设备传送和从其接收消息的方法来解决以上所述的需要。该方法包括调度至少一个低工作周期无线设备的苏醒时间。网络服务器存储要传送给至少一个低工作周期无线设备的消息以便在苏醒时间进行传送。至少一个低工作周期无线设备在调度苏醒时间被唤醒，并且网络服务器传送所存储的给至少一个低工作周期无线设备的消息。

本文所公开的本申请的技术的另其他实施例通过提供包含存储在计算机可读存储介质上的使计算机调度至少一个低工作周期无线设备的苏醒时间的计算机可执行代码的计算机程序产品来解决以上所述的需要。该可执行代码还使计算机存储给至少一个低工作周期无线设备的消息以便在苏醒时间进行传送，以及在调度苏醒时间期间传送所存储的给至少一个低工作周期无线设备的消息，使得至少一个低工作周期无线设备可具有扩展休眠模式。

本文所公开的本申请的技术的再其他实施例通过提供网络服务器来解决以上所述的需要，该网络服务器具有用于将网络服务器连接至基站的装置和用于通过基站向低工作周期无线设备传送和从其接收信号的装置。网络服务器还包括：用于调度去往低工作周期无线设备的传输以使信号传输与低工作周期无线设备苏醒的时间同步的装置，其中当低工作周期无线设备从休眠模式苏醒时，网络服务器适于经由基站通过无线网络向低工作周期无线设备传送信息。

附图简述

图1是根据本申请的技术的示例性实施例的互连无线设备、基站、移动定位中心和定位装备的无线网络的简化框图；

图2是图解根据本申请的技术的一个方面的呼叫流的图示；

图3是图解根据本申请的技术的一个方面的调度无线设备和无线定位中心的苏醒和休眠模式的同步的图示；以及

图4是图解与本申请的技术相关的移动定位中心的诸部分的功能框图。

详细描述

现在将参照附图解释本申请的技术。虽然将具体参照使用位置或定位信息的移动无线设备描述本申请的技术，但是本领域普通技术人员在阅读本公开的基础上将立刻认识到该技术可用于其他或不同的应用。因而，虽然本文所描述的示例性实施例与基于位置或定位的信息的相关联，但是本领域普通技术人员在阅读本公开的基础上可认识到，与位置或定位信息相关联的消息可以是与诸如举例而言流信息、温度信息、电池电荷等非位置或定位信息有关的消息。此外，可使用关于众多不同的无线网络的众多技术来生成或估计位置或定位信息，这些无线网络包括例如专用和公共网、WLAN、WWAN、WiFi、WiMax等。通信协议可包括例如码分多址(CDMA)网络协议、全球移动通信系统(GSM)网络协议、时分多址(TDMA)网络协议、单载波频分多址(SC-FDMA)网络协议等。另外，位置或定位信息可以是或者基于卫星的定位系统、基于地面的定位系统、或者混合定位系统，它们在本领域中一般是公知的。例如，基于卫星的定位系统(SPS)可采用全球定位系统(GPS-原本在由军方开发时名为NAVSTAR GPS)。当然，GPS仅仅是SPS的一个示例，且可使用其他SPS，诸如举例而言其他全球导航卫星系统(GNSS)、Galileo定位系统(欧洲)、Glonass(俄罗斯)、Compass/北斗(中国)、QZSS(日本)、其组合等。

本文对位置或定位的引用应当被宽泛地理解并且用在替换性结构中，因为本领域中常规的一些应用涉及基于位置的服务且本领域中常规的一些应用涉及基于定位的服务。

将参照具有扩展低工作周期、休眠、睡眠或低功率模式或周期的无线设备描述本申请的技术。诸术语被可交换地使用，并指示无线设备的非必需功能被切断或掉电以节省电池功率。在一个示例性实施例中，处于休眠模式的无线设备可能不能传送、接收和/或处理通过无线通信网络传送的信号。在另一示例性实施例中，在低功率模式下，无线设备可仅向时钟或定时器供电以助益在预先调度的时间上向设备供电。一般说来，本申请的技术是关于对应低功率操作的休眠和对应高功率操作的苏醒来描述的。高功率操作是作为低功率模式的逆反来提供的，并且可包括使设备充分上电以允许传送、接收和处理信号。

还将参照某些示例性实施例来描述本申请的技术。措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或例示”。本文中描述为“示例性”的任何实施例不必被解释为优于或胜过其他实施例。此外，除非明确标识为非示例性，否则所描述的任何实施例应当被认为是示例性的。

首先参看图1，其提供了图解示例性系统100的简化框图。系统100包括通过无线网络106互连至基站104的无线设备102。移动定位中心(MPC)108被连接至基站104，而定位装备(PDE)110被连接至移动定位中心108。虽然示例性实施例是参照MPC 108描述的，但是MPC 108可以是能够经由基站104对无线设备102传送信息或从其接收信息的任何类型的网络服务器，且MPC108仅是此类网络服务器的一个普通示例。有时称为用户装备(UE)等的无线设备102包括例如蜂窝电话、射频标识单元、个人数字助理、手持式计算机、膝上型计算机、或能够为基于定位或位置的服务提供信息或运行该服务的任何无线电子设备。射频标识单元可被包括在蜂窝电话、MP3播放器、和其他便携式电子设备中。基站104按照惯例可包括例如系统100中出于便利和简单起见而未被示出的其他组件，这些其他组件包括本领域中一般已知的基站塔(BST)、基站控制器(BSC)、移动交换中心(MSC)等。信息或调度lnposelstartcontrollerlnposelend(IC)112可如图所示地与MPC 108共处一地。替换地，信息或调度控制器112可与PDE 110共处一地或者驻留在可由MPC108访问的分开的应用(如假想的独立信息或调度控制器114所示)中。虽然示为仅一个无线设备102连接到基站104，但是本领域普通技术人员在阅读本公开的基础上应当认识到，系统100可包括连接到多个基站的多个无线设备等。

根据一个示例性实施例，无线设备102可至少部分地基于接收自与SPS相关联的卫星116的信号估计其定位或位置。无线设备102可被配置成经由无线网络106的上行链路部分通过相关联的基站104与MPC 108和PDE 110通信以请求关于其位置的协助。MPC 108和PDE 110可通过基站104经由无线网络106的下行链路部分向无线设备102传送所请求的信息。在一个示例性实施例中，这种无线通信网络的下行链路部分可包括提供用于初始系统捕获的信标功能的导频信道、用于携带系统捕获时所需的系统参数的同步信道、用于携带开销消息、寻呼、建立消息和命令的寻呼信道。在下行链路部分中传送给无线设备102的信息还可包括例如用于控制和/或配置无线设备102等的命令。一个示例性实施例中的其他信息可包括对当前可见的卫星的标识，并且无线设备102可以从其接收本领域中一般公知的关于可见卫星的位置的信息、校正因子、关于预计的多普勒漂移的信息等。如以下将进一步说明的，无线设备102可具有在其中该无线设备102可能不能接收来自MPC 108、PDE 110和相关联的应用或服务的信息的扩展休眠周期。

经由系统100的下行链路部分来自MPC 108的传输可包括给无线设备102的命令。这些命令可包括与更改无线设备102的休眠和苏醒调度有关的命令。更改休眠和苏醒调度可包括缩短休眠调度、延长休眠调度、或更改开始和结束时间等、或者其某一组合。在一个示例性实施例中，用于更改休眠和苏醒调度的命令可与例如电池电荷等有关。在此示例性实施例中，休眠调度可能因电池电荷低于预定阈值而被扩展、因电池电荷高于预定阈值而被缩短。另一潜在可能的示例性实施例可能因为设备在预定时间量内静止而扩展休眠调度。另一潜在可能的示例性实施例可能因所感知的所监视信息的改变而缩短休眠调度。休眠调度的改变可能源自无线设备102、MPC 108、或其组合。

在无线设备102的一个示例性实施例中，与无线设备102相关联的用户装备能够使用本领域中一般公知的技术基于例如该设备处来自卫星116的信号获得伪距测量。无线设备102和/或相关联的用户装备可与MPC 108和PDE 110通信以接收用于帮助无线设备102和/或相关联的用户装备捕获来自卫星116的信号的信息。无线设备102和/或相关联的用户装备的位置可基于从所捕获的卫星116获得的伪距测量来估计。作为估计其位置的替代，无线设备102和/或相关联的用户装备可通过上行链路经由无线网络106和基站104向PDE 110或应用服务传送伪距测量，这在本领域中一般是公知的。

现在参看图2，其提供了用于位置请求的数据流的示例性图解。虽然参照位置请求进行描述，但是本领域普通技术人员在阅读本申请的基础上应当认识到，去往无线设备102的其他请求、广播、和传输可遵循类似呼叫流。例如，应用可从无线设备请求温度信息替代位置信息，这仅举例一个替换性信息请求。首先，在此示例性实施例中，应用120可如本领域中一般所理解地在事件204向无线设备102发起位置请求(LR)202。LR在本文中一般可称为信息或数据请求。LR 202在MPC 108/PDE 110处被接收到，该MPC 108/PDE 110在事件208向无线设备102生成定位请求呼叫206。如果MPC 108确定无线设备102无法接收或处理传输，则定位请求呼叫206可被存储在诸如高速缓存、缓冲器、永久或临时存储器等存储器中，这将在以下进一步说明。当无线设备102能够接收和/或处理传输时，可在事件208向无线设备102作出定位请求呼叫206。无线设备102接收定位请求呼叫206并在事件212返回位置消息210。位置消息210可包含无线设备102的位置(或位置的近似)或者位置消息210可包含确定无线设备102的位置所需的信息。无线设备102的位置将在事件214被提供给应用120。

如果位置消息210包含确定无线设备102的位置所需的信息，则MPC 108可在事件216呼叫PDE 110并传送位置消息和计算无线设备102的位置的请求。PDE 110将计算位置并在事件218将该位置返回给MPC 108。随后可在事件214将位置传送给应用120。

如以上所标识的，无线设备102可以是具有扩展休眠时段和有限苏醒时段或周期的低工作周期无线设备。休眠和苏醒调度可以是固定的、可变的或其组合。若可变，则可在无线设备102接收传输的当前苏醒时间期间用配置信息来预设对后继苏醒时间的调度。此外，在设备102苏醒的时间期间，其可被配置成根据常规无线网络协议操作。例如，在CDMA网络中，无线设备102可执行分隙模式操作，诸如监听寻呼信道、接收消息和发送消息。因此，无线设备102可使用系统100的上行链路部分向MPC 108传送信息。类似地，无线设备102可使用系统100的下行链路部分从MPC 108接收信息。

在一个示例性实施例中，具有扩展休眠时段的无线设备102可被配置成与同MPC 108相结合的IC 112(或驻留在与MPC 108分开的应用中，诸如IC 114)同步地苏醒，如以下将进一步说明的。无线设备102与MPC 108/IC 112之间的同步可包括传送和接收休眠周期，后者可包括例如连续唤醒之间的时间、苏醒时段的持续时间等。无线设备102或IC 112可取决于来自无线设备102的信息更改休眠周期。例如，如果无线设备102的电池功率跌至低于一个或多个预定阈值，则休眠时间可被扩展相应量，这个量可以是预定或基于预定公式等计算的。

在某些示例性实施例中，当无线设备102处在MPC 108所支持的区域中时，无线设备102可向MPC 108的IC 112(或分开的应用114)注册。在此情形中，无线设备102在苏醒时段可捕获来自基站104的信号并使用与用于注册设备加入诸如举例而言CDMA网络的蜂窝小区等蜂窝小区的那些技术相似的技术来与MPC 108交换信息。作为此类注册的部分，无线设备102可指示诸属性，诸如举例而言标识信息、指示无线设备102的特定能力的信息、指定休眠模式调度的信息。在一个示例性实施例中，MPC 108可使用此信息来触发被挂起以待递送至无线设备102的消息。在一些实施例中，例如，MPC 108可扩展苏醒时段或调度以允许传送所有挂起的待发消息或请求。

在一个示例性实施例中，MPC 108可被配置成从无线设备102接收指示无线设备102处在非调度苏醒时段的信号。在非调度苏醒时段，MPC 108可经由下行链路向无线设备102传送挂起的以待发给无线设备102的消息和传输。

如图3中所示的，其提供了传输调度的一个示例性时序图300。无线设备102和MPC 108/IC 112随时间的操作参照由从设备延伸出的线所代表的时间来给出。如可领会的，一组低工作周期设备可与MPC 108/IC 112同步。因此，为了使传输平整，低工作周期设备可具有在开始时间302处的调度最早苏醒时间。每个特定无线设备可被调度成在开始时间302或在开始时间302之后的预定时段——一般称为散列化唤醒时间304——苏醒。散列化唤醒304将为无线设备102和MPC 108/IC 112两者所知，以使得在开始时间302与散列化唤醒304之间的偏移量306之后，消息308可从MPC 108广播至无线设备102。对于被调度成在开始时间302与结束时间312之间苏醒的每个无线设备102而言可能不同的偏移量306可被制定成使每个设备的实际唤醒基本上均匀地分布在由开始302与结束312定义的间隔上。在一种实现中，散列化唤醒时间304和偏移量306由无线设备102来确定。在另一种实现中，散列化唤醒时间304和偏移量306由IC 112来确定。在又一种实现中，散列化唤醒时间304和偏移量306由无线设备102和IC 112的组合来确定。无线设备102可类似地向MPC 108广播消息310。注意，虽然被示为MPC 108首先向无线设备102进行广播，但是在一些实施例中，无线设备可在MPC 108向无线设备102传送之前向MPC108传送。而且，在一些情形中，MPC 108和无线设备102可在全双工网络上基本上同时进行传送。消息308和310可被广播直至没有其他消息要发送，在此时，无线设备102可进入休眠模式314。最后，在结束时间312，无线设备在还未基于在一预定时间内没有接收或传送任何其他消息而进入休眠模式314的情况下将进入调度休眠模式。注意，响应于某些其他消息或为了允许足够的时间来广播所有消息，消息308或消息310可包含用于扩展无线设备102的苏醒时间的指令。不要进入休眠的消息也可称为保持活跃消息或KA消息。虽然图3仅示出包括扩展休眠调度的传输的时序图的一个示例，但是其他调度也是可能的。作为传输选择过程的部分，MPC 108可在休眠模式时段对要发送给无线设备102的消息作优先级排列，这只是设计选择上的问题。另外，消息308或310中的任一者可包括一扩展时间，该扩展时间用于扩展苏醒时段以允许在当前苏醒时段传送所有挂起待发的消息从而使得消息无需自一个苏醒时段至下一时段被保留在存储器中。

一旦抵达休眠314或结束时间312而未接收到保持活跃消息310或消息308，无线设备102可进入休眠模式316。休眠模式316可如图所示地持续直至下一调度苏醒时段。然而，在一些实施例中，在休眠模式316期间，无线设备102可向MPC 108/IC 112传送非调度苏醒信号318。该非调度苏醒信号318可导致MPC 108传送任何挂起待发的消息308并允许无线设备传送任何挂起待发的消息310。对非调度苏醒信号318的接收可被预编程为预设与活跃或苏醒相关联的某一时间。或者，无线设备102和/或MPC 108可传送入配置分量以提供对非调度苏醒时间的持续时间的指示。

现在参看图4，其提供了MPC 108中与本申请的技术有关的部分的示例性功能框图。MPC 108的构造通常在本领域中是公知的，因此基本上将不在此赘述。在示例性实施例中，MPC 108包括处理器402。处理器402控制MPC 108的计算功能以处理众多输入和/或数据，这些输入和/或数据可能是为MPC 108的操作所需的。处理器402可以是任何常规处理器，诸如举例而言常规微处理器、芯片组、现场可编程门阵列逻辑、服务器、诸如膝上型或台式机等常规计算机等。MPC 108具有网络接口404。网络接口404将MPC 108耦合至基站104和语音和/或数据网络406。虽然被示为单个网络接口404，但是MPC 108可具有用于连接至不同类型的网络的若干网络接口，这只是设计抉择上的问题。基站104、语音/数据网络406和MPC 108之间的连接可以是有线或无线连接——其为设计抉择问题。MPC 108可包括用户接口(UI)408。UI 408可以是任何常规接口，诸如举例而言视觉显示器、键盘、跟踪球、鼠标、光笔、图形用户界面、麦克风、扬声器、或其组合。UI 408可允许对与无线设备102相关联的工作周期的调度和配置进行手动更新。处理器402还与存储器410互连。存储器410可存储将由处理器402执行的处理指令。存储器410还可存储与IC 112相关联的低工作周期调度。IC 112可与处理器402、集成到MPC 108(如图所示)中的独立处理器、或可经由网络接口404访问的远程应用114(如图1中的幻影所示)相集成。如与图3相关联地说明的，IC 112可访问调度以提供关于MPC 108何时可对诸如无线设备102等一个或多个低工作周期无线设备传送和接收消息308、310的控制信号。

本文所述的方法取决于应用可藉由各种手段来实现。例如，这些方法可在硬件、固件、软件、或其任何组合中实现。对于硬件实现，各个处理单元可在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(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、电子器件、设计成执行本文中描述的功能的其他电子单元、或其组合内实现。

对于固件和/或软件实现，这些方法可用执行本文中描述的功能的模块(例如，程序、函数等等)来实现。任何有形地体现指令的机器可读介质可被用来实现本文所述的方法。例如，固件和/或软件代码可被存储在存储器中并由处理器单元执行。存储器可被实现在处理器单元内，或可外置于处理器单元。如本文所用的，术语“存储器”指代任何类型的长期、短期、易失性、非易失性、或其他存储器，而并不限于任何特定类型的存储器或存储器数目、或存储器存储在其上的介质的类型。

如果以固件和/或软件实现，则各功能可作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上。示例包括编码有数据结构的计算机可读介质和编码有计算机程序的计算机可读介质。计算机可读介质包括物理计算机存储介质。存储介质可以是可被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限制，这些计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或可被用来携带或存储指令或数据结构形式的合需程序代码且可被计算机访问的任何其它介质；如本文所用的碟或盘包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字通用盘(DVD)、软盘和蓝光盘，其中碟常常磁学地再现数据而盘用激光光学地再现数据。上述组合应被包括在计算机可读介质的范围内。

除存储在计算机可读介质上之外，指令和/或数据可作为信号在包括于通信装置的传输介质上提供。例如，通信装置可包括具有表示指令和数据的信号的收发机。这些指令和数据被配置成使一个或多个处理器实现权利要求中所概述的功能。即，通信装置包括具有指示用以执行所公开功能的信息的信号的传输介质。在第一时间，通信装置中所包括的传输介质可包括用以执行所公开功能的信息的第一部分，而在第二时间，通信装置中所包括的传输介质可包括用以执行所公开功能的信息的第二部分。

提供了以上对所公开的实施例的描述是为了使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本发明。对这些实施例的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文中定义的普适原理可被应用于其他实施例而不会脱离本发明的精神或范围。由此，本发明并非旨在被限定于本文中示出的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征一致的最广义的范围。